سه شنبه, ۲۶ تیر, ۱۴۰۳ / 16 July, 2024
مجله ویستا

اتاق ابر انتشاری


● اتاق ابر انتشاری
سهم عمده کشف و تحقیقات ذرات اصلی مانند الکترون‌ها و پوزیترون‌ها و ذراتی مانند پروتون‌ها و نوترون‌ها که مؤلفه‌های هسته اتمی هستند به‌عهده روش‌های آزمایشی است. دستگاه عمده جهت این‌گونه تحقیقات، اطاق ابر انتشاری است. با این دستگاه‌ها می‌توان مسیر ذرات باردار الکتریکی با سرعت زیاد را ملاحظه و عکسبرداری نمود. هنگامی‌که چنین ذراتی از گاری عبور می‌کنند با آن برخورد می‌کند و الکترون‌ها را از اتم‌های گاز بیرون می‌رانند، به‌طوری که گاز دارای بار مثبت الکتریکی می‌گردد. الکترون‌های رانده شده (ذرات منفی) و یون‌های گاز به‌صورت مرکز تراکم عمل کرده که دور آن، در صورتی‌که گاز با بخار فوق اشباع شده باشد، قطراتی تشکیل می‌شود. جانشینی این قطرات در مسیر ذرات با چشم دیده می‌شود و به‌نام راه ابری نامیده می‌شود. این کشف بود که راهنمای C.T.R. Wlison در اختراع اتاق ابر در سال ۱۹۱۲ گردید.
● اتاق ابری ویلسن WILSON CLOUD CHAMBER
دستگاهی برای مطالعه در مسیر تشعشات یونگر (مسبب یونش) از قبیل اشعه آلفا و بتا که به‌وسیله چ.ت.ر.ویلسون اختراع شد.
● اتاق ابر ویلسون
اتاق ابر ویلسون، در شکل ابتدائی خود، تشکیل شده از یک استوانه شیشه‌ای که سر آن سرپوش شیشه‌ای که دارای پنجره دید می‌باشد بسته می‌شود. کف و بدنه استوانه برنگ سیاه درآورده شده که بتواند اثرات ابر را آشکار کند کف که شناور است (شناور) با کاغذ آب خشک‌کن پوشیده شده که هوای اتاق را با بخارآب به حالت اشباع نگاه می‌دارد. یک حوزه الکتریکی بین کف و سقف برقرار شده که احتمالی موجود در اتاق را بتواند جذب کند. هنگامی‌که شناور به‌طور ناگهانی قدری پائین کشیده شود، انبساط حاصل باعث سرد شدن اتاق گردیده و در نتیجه گاز به حالت فوق اشباع با بخار آب درمی‌آید. هنگامی‌که این امر اتفاق افتد، ذرات بار شده الکتریکی ایجاد شده در اتاق مشخصات اثرات ابر حاصل از قطرات متکائف را پیدا می‌کند، که در آن اثرات درازتر و ظریف‌تر بر اثر شدن اتم ایجاد و باعث آزاد شدن پروتون می‌گردد. محدودیت اتاق ابر ویلسون این است که در آن دیده‌های لحظه‌ای امکان‌پذیر است، زیرا شرایط فوق اشباع مناسب برای تشکیل اثرات ابری فقط در دوره کوتاه‌مدت انبساط به‌وجود می‌آید. تصمیمات متعددی در مورد اتاق ابر ابتدائی ویلسون صورت گرفته ولی اصول آن همان است. اتاق ابر انتشاری در سال ۱۹۵۰ ابداع شد. اطاق حاس مداومی است که در آن حالت فوق اشباع کم و بیش دائم در قشری نزدیک کف آن نگهداری می‌شود. این دستگاه اهمیت قابل‌توجهی به‌عنوان یک ابزار تحقیقاتی، به‌ویژه در بررسی ذراتی که بار آنها توسط انرژی پرشتاب تخلیه شده، کسب کرده است. نمونه اولیه این اتاق از شیشه استوانه‌ای‌شکلی که با هوا پر شده تشکیل گردیده که در یک ظرف الکل متیلیک که با ۴ خشک خنک می‌شود قرار داده شده است. الکل متیلیک گرم موجود در یک سینی نزدیک سر اتاق تبخیر و بست پائینی نشر می‌یابد. ابر حاصل در منطقه‌ای که در حالت تعادل است ظاهر می‌گردد. دستگاه دیگر همراه با اتاق ابر، اتاق حباب است که توسط D.A.Glaser در سال ۱۹۵۲ اختراع شده است. این دستگاه، به‌خصوص برای بررسی برخورد ذراتی بار الکتریکی زیاد با هسته‌های اتم به‌کار برده می‌شود. یک ظرف فشاری است محتوای یک مایع که بیش از نقطه‌جوش آن گرم شده و تحت فشار نگاه داشته می‌شود به‌طوری که از جوش آمدن آن جلوگیری به‌عمل آورد. هنگامی‌که فشار به‌طور ناگهانی سقوط کند، مایع به حالت فوق گرم درمی‌آید. ذرات بار شده که تحت این شرایط از داخل مایع عبور می‌کنند رشته‌هائی مرکب از حباب‌های ظرفیت در مسیر حرکت خود تولید می‌نمایند. اثرات این حباب‌ها در دستگاه‌های اندازه‌گیری دقیق عکاسی ضبط که اطلاعات هسته‌ای را برای ما فراهم می‌‌کند. مزیت عمده این اتاق نسبت به اتاق ابر این است که در آن فعل و انفعالات هسته‌های کمیاب نیز به‌علت چگالی زیاد مایع فراوان وقوع می‌یابد.
منبع : مطالب ارسال شده