Камера Вильсона. Ка́мера Ви́льсона один из первых в истории приборов для регистрации следов (треков) заряженных частиц. - презентация

1 Камера Вильсона. Ка́мера Ви́льсона один из первых в истории приборов для регистрации следов (треков) заряженных частиц.

2 Принцип действия камеры использует явление конденсации перенасыщенного пара: при появлении в среде перенасыщенного пара каких-либо центров конденсации (в частности, ионов, сопровождающих след быстрой заряженной частицы) на них образуются мелкие капли жидкости. Эти капли достигают значительных размеров и могут быть сфотографированы.

3 Камера Вильсона сыграла огромную роль в изучении строения вещества. На протяжении нескольких десятилетий она оставалась практически единственным инструментом для визуального исследования ядерных излучений и исследования космических лучей: В 1930 году Л. В. Мысовский с Р. А. Эйхельбергером проводили опыты с рубидием и в камере Вильсона было зарегистрировано испускание β- частиц. В 1934 году Л. В. Мысовский с М. С. Эйгенсоном проводили эксперименты, в которых при помощи камеры Вильсона было доказано присутствие нейтронов в составе космических лучей. В 1927 году Вильсон получил за свое изобретение Нобелевскую премию по физике. Впоследствии камера Вильсона в качестве основного средства исследования радиации уступила место пузырьковым и искровым камерам.

4 Вильсон, Чарлз Томсон Риз Чарлз Томсон Риз Вильсон (англ. Charles Thomson Rees Wilson; 14 февраля 1869, Гленкорс 15 ноября 1959, Карлопс, пригород Эдинбурга) шотландский физик, лауреат Нобелевской премии по физике за 1927 год (совместно с А. Х. Комптоном).

5 Биография Чарлз Томсон Риз Вильсон родился в семье крестьянина Джона Вильсона. После смерти отца в 1873 г. семья переезжает в Манчестер. После окончания частной школы, Вильсон продолжает обучение в колледже Оуэна (сегодня университет Манчестера). В 1882 г. он переходит в колледж Сидни Сассекса в Кембридже, в котором он получил диплом в 1892 г. В Кембридже он стал интересоваться физическими и химическими вопросами. На его решение отойти от медицины мог повлиять Балфурт Стюарт - профессор физики в колледже Оуэна.

6 щетчик гейзера. Счётчик Ге́йгера, счётчик Ге́йгера Мю́лера газоразрядный прибор для автоматического подсчёта числа попавших в него ионизирующих частиц. Представляет собой газонаполненный конденсатор, который пробивается при пролёте ионизирующей частицы через объём газа. Изобретён в 1908 году Гансом Гейгером.

7 Счётчики Гейгера разделяются на несамогасящиеся и самогасящиеся (не требующие внешней схемы прекращения разряда). Чувствительность счётчика определяется составом газа, его объёмом, а также материалом и толщиной его стенок. В бытовых дозиметрах и радиометрах производства СССР и России обычно применяются 400-вольтовые счётчики: «СБМ-20» (по размерам чуть толще карандаша), СБМ-21 (как сигаретный фильтр, оба со стальным корпусом, пригодный для жёсткого β- и γ- излучений) «СИ-8Б» (со слюдяным окном в корпусе, пригоден для измерения мягкого β- излучения)

8 Цилиндрический счётчик Гейгера Мюлера состоит из металлической трубки или металлизированной изнутри стеклянной трубки, и тонкой металлической нити, натянутой по оси цилиндра. Нить служит анодом, трубка катодом. Трубка заполняется разреженным газом, в большинстве случаев используют благородные газы аргон и неон. Между катодом и анодом создается напряжение порядка 400В.Для большинства счетчиков существует так называемое плато, которое лежит приблизительно от 360 до 460 В, в этом диапазоне небольшие колебания напряжения не влияют на скорость счета.

9 Эффективность счётчика зависит от толщины стенок счётчика, их материала и энергии γ-излучения. Толщина стенки счётчика выбирается из условия её равенства длине свободного пробега вторичных электронов в материале стенки. При большой толщине стенки вторичные электроны не пройдут в рабочий объем счётчика, и возникновения импульса тока не произойдет. Так как γ-излучение слабо взаимодействует с веществом, то обычно эффективность γ-счётчиков также мала и составляет всего 1-2 %. Другим недостатком счётчика Гейгера Мюлера является то, что он не даёт возможность идентифицировать частицы и определять их энергию. Счётчик Гейгера СИ-8Б (СССР) со слюдяным окошком для измерения мягкого β-излучения.

10 Гейгер, Ганс Вильгельм Ганс Вильгельм Гейгер, (нем. Hans Geiger, 30 сентября сентября 1945, Потсдам) немецкий физик, первым создавший детектор альфа- частиц и других ионизирующих излучений.

11 Биография Получив в 1906 году степень доктора наук в университете Эрлангена (Германия), Гейгер вскоре стал работать в Манчестерском университете. Там он стал одним из ценнейших коллег Резерфорда. Он построил первый счётчик заряженных частиц. Переехав в Немецкий национальный научно- технологический институт (Берлин), он продолжил изучение атомной структуры. В 1925 году, приняв приглашение быть преподавателем в университете Киля, совместно с Вальтером Мюллером модернизирует счётчик частиц. Увеличена чувствительность счётчика, стало возможным обнаружение бета-частиц и ионизирующих электромагнитных фотонов.