पहनावा शैली

देखें कि "प्राथमिक कण डिटेक्टर" अन्य शब्दकोशों में क्या है। कण डिटेक्टर

देखें क्या है

2.1। गैस-डिस्चार्ज डिटेक्टर। गीजर-ट्रॉस्ट काउंटर, आनुपातिक काउंटर, आयनीकरण कक्ष। जगमगाहट काउंटर।

2.2। चेरेंकोव काउंटर। अर्धचालक काउंटर।

2.3। फिल्म की जानकारी के साथ ट्रैक डिटेक्टर। बादल कक्ष, बुलबुला कक्ष, चिंगारी और किरण कक्ष। परमाणु फोटोग्राफिक इमल्शन की विधि।

2.4। फिल्म रहित कैमरे। आनुपातिक और बहाव कक्ष। जगमगाहट और चेरेंकोव काउंटरों की होडोस्कोपिक प्रणाली।

माप के तरीके और गणितीय डेटा प्रोसेसिंग

3.1। स्पेक्ट्रोमेट्रिक माप के तरीके। चुंबकीय स्पेक्ट्रोमीटर। अर्धचालक के साथ स्पेक्ट्रोमेट्रिक माप पथ और कंप्यूटर पर डेटा आउटपुट के साथ जगमगाहट काउंटर। इमेजिंग बहुआयामी स्पेक्ट्रा के लिए तरीके।

3.2। डॉसिमेट्रिक माप। विकिरण के अनुमेय प्रवाह। संरक्षण के तरीके।

3.3। ट्रैक उपकरणों की तस्वीरों के स्वत: प्रसंस्करण के तरीके। कंप्यूटर पर डेटा आउटपुट के साथ मैकेनिकल-ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक स्कैनिंग सिस्टम।

3.4। कंप्यूटर पर स्वचालित डेटा आउटपुट के साथ भौतिक संस्थापन। भंडारण उपकरणों के प्रकार। प्राप्त करने, प्रारंभिक प्रसंस्करण और सूचनाओं के संचय के साथ-साथ नियंत्रण और प्रबंधन के लिए कंप्यूटर के विभिन्न वर्गों का उपयोग।

प्रायोगिक डेटा को संसाधित करने के तरीके

4.1। गणितीय आँकड़ों की बुनियादी अवधारणाएँ। सांख्यिकीय अनुमानों का सिद्धांत और परिकल्पनाओं का परीक्षण। अधिकतम संभावना विधि। प्रयोग योजना।

4.2। भौतिक परिणामों के प्रसंस्करण और विश्लेषण के लिए गणितीय कार्यक्रमों की प्रणाली। कण बीम का ज्यामितीय पुनर्निर्माण। घटनाओं के एक निश्चित वर्ग के लिए मान्यता प्रणाली। भौतिक परिणामों का विश्लेषण।

आठवीं। मूल जानकारी
प्रयोगात्मक परमाणु भौतिकी में

प्राथमिक कणों के मूल गुण

1.1। विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों में आवेशित कणों का संचलन; गति समीकरण।

1.2। पदार्थ के साथ आवेशित कणों की परस्पर क्रिया। आयनीकरण नुकसान और भारी आवेशित कणों की सीमा; पदार्थ के माध्यम से बीटा कणों का मार्ग। पदार्थ के साथ तटस्थ कणों की सहभागिता।

1.3। प्राथमिक कण और नाभिक। नाभिक की मुख्य विशेषताएं। कणों के भौतिक गुण: आवेश, द्रव्यमान, स्पिन, समता, आइसोस्पिन। कण जीवनकाल।

प्राथमिक कणों के पंजीकरण के तरीके

2.1। चार्ज और तटस्थ कणों को पंजीकृत करने के तरीके।

2.2। गैस भरे मीटर और उनके प्रकार। आयनीकरण कक्ष। सूचना पुनर्प्राप्ति की एक ऑप्टिकल विधि के साथ गैस से भरे कक्ष। स्पार्क और स्ट्रीमर कक्ष।



2.3। सूचना पुनर्प्राप्ति के इलेक्ट्रॉनिक तरीकों के साथ गैस से भरे कक्ष। मल्टीवायर स्पार्क, आनुपातिक और बहाव कक्ष।

2.4। सिंटिलेशन और चेरेंकोव डिटेक्टर। फोटोमल्टीप्लायर।

2.5। सेमीकंडक्टर डिटेक्टर। स्थिति संवेदनशील
डिटेक्टर।

2.6। बुलबुला कक्षों का उपयोग कर कणों का पंजीकरण।

माप परिणामों का सांख्यिकीय प्रसंस्करण

3.1। संभाव्यता के सिद्धांत के मूल तत्व। यादृच्छिक चर। यादृच्छिक चर के मूल वितरण नियम: प्वासों द्विपद वितरण, गॉसियन वितरण।

3.2। माप त्रुटियों के सिद्धांत के मूल तत्व।

3.3। रिकॉर्डिंग सिस्टम के गलत अनुमानों के सिद्धांत के मूल सिद्धांत।

नौवीं। सामान्य रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स और कंप्यूटर इंजीनियरिंग
(विज्ञान की तकनीकी शाखा के अनुसार)

विद्युत सर्किट और सर्किट की गणना के लिए तरीके

1.1। रैखिक विद्युत परिपथों का विश्लेषण। समकक्ष योजनाएं। किरचॉफ के नियम, समकक्ष जनरेटर प्रमेय, नोडल क्षमता विधि, लूप करंट विधि। चतुर्भुज।

1.2। विद्युत संकेतों का विश्लेषण। डेल्टा फ़ंक्शन और स्टेप फ़ंक्शन। फुरियर रूपांतरण।

1.3। रैखिक प्रणालियों के माध्यम से संकेतों का प्रसारण। विद्युत सर्किट में प्रक्रियाओं का वर्णन करने वाले विभेदक समीकरण। एक रैखिक प्रणाली की आवेग प्रतिक्रिया। सुपरपोज़िशन इंटीग्रल। संक्षिप्त सूत्र। संचरण समारोह। लंबी श्रृंखलाओं में क्षणिक प्रक्रियाएं।

1.4। ऑपरेशनल कैलकुलस के फंडामेंटल। लाप्लास रूपांतरण।

1.5। तर्क के बीजगणित के मूल तत्व। तार्किक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट तैयार करना।

अर्धचालकों

2.1. अर्धचालक उपकरणों के संचालन के भौतिक सिद्धांत। उनका वर्गीकरण।

2.2। अर्धचालक डायोड। ऑपरेशन का सिद्धांत, मुख्य विशेषताएं, पैरामीटर और ऑपरेशन के तरीके। डायोड के प्रकार: पल्स डायोड, चार्ज स्टोरेज डायोड, टनल डायोड, जेनर डायोड, प्रकाश उत्सर्जक डायोड, आदि। अनुप्रयोग उदाहरण।



2.3। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर। ऑपरेशन का सिद्धांत, मुख्य विशेषताएं, पैरामीटर और ऑपरेशन के तरीके। स्विचिंग सर्किट, समतुल्य सर्किट, रैखिक और कुंजी मोड में संचालन। ट्रायोड के प्रकार। उनके आवेदन के उदाहरण।

2.4। क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर। संचालन का सिद्धांत, क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के प्रकार। मुख्य विशेषताएं, पैरामीटर और ऑपरेशन के तरीके। आवेदन के उदाहरण।

2.5। अन्य प्रकार के अर्धचालक उपकरण: डायनिस्टर, थाइरिस्टर, यूनीजंक्शन ट्रांजिस्टर, आदि। उनकी मुख्य विशेषताएं और पैरामीटर। आवेदन के उदाहरण।

एकीकृत सर्किट

3.1। हाइब्रिड और अखंड एकीकृत सर्किट। बाइपोलर और एमआईएस ट्रांजिस्टर पर आधारित अखंड एकीकृत परिपथ, उनकी विशेषताएं। विभिन्न प्रकार के एकीकृत परिपथों की निर्माण तकनीक।

3.2। एनालॉग इंटीग्रेटेड सर्किट: डिफरेंशियल और ऑपरेशनल एम्पलीफायर्स, वोल्टेज रेगुलेटर, कोड-टू-एनालॉग और एनालॉग-टू-कोड कन्वर्टर्स। उनके मुख्य पैरामीटर, आवेदन के उदाहरण।

3.3। तर्क एकीकृत सर्किट। सर्किट डिजाइन के अनुसार उनका वर्गीकरण। मुख्य पैरामीटर। सर्किट गति। तार्किक तत्वों की प्रणाली। ट्रिगर प्रकार। आवेदन के उदाहरण।

3.4। एकीकरण की एक मध्यम डिग्री के साथ एकीकृत सर्किट: काउंटर, रजिस्टर, स्विच, डिकोडर, योजक, आदि।

3.5। उच्च स्तर के एकीकरण के साथ एकीकृत सर्किट: जटिल तर्क उपकरण, मेमोरी डिवाइस, माइक्रोप्रोसेसर, आदि। एकीकरण की डिग्री को और बढ़ाने के तरीके।

इंच। XXIII हम माइक्रोपार्टिकल्स का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों से परिचित हुए - एक क्लाउड चैंबर, एक सिंटिलेशन काउंटर, एक गैस-डिस्चार्ज काउंटर। हालांकि इन डिटेक्टरों का उपयोग प्राथमिक कण अध्ययन में किया जाता है, लेकिन वे हमेशा सुविधाजनक नहीं होते हैं। तथ्य यह है कि सबसे दिलचस्प बातचीत प्रक्रियाएं, प्राथमिक कणों के पारस्परिक परिवर्तन के साथ, बहुत कम ही होती हैं। दिलचस्प टकराव होने के लिए एक कण को ​​अपने रास्ते में बहुत सारे न्यूक्लिऑन या इलेक्ट्रॉनों से मिलना चाहिए। व्यवहार में, इसे दस सेंटीमीटर - घने पदार्थ में मीटर में मापा गया मार्ग से गुजरना चाहिए (इस तरह के रास्ते पर, अरबों इलेक्ट्रॉन वोल्ट की ऊर्जा वाला एक आवेशित कण आयनीकरण के कारण अपनी ऊर्जा का केवल एक हिस्सा खो देता है)।

हालांकि, क्लाउड कक्ष या गैस-डिस्चार्ज काउंटर में, संवेदनशील परत (घने पदार्थ के संदर्भ में) बेहद पतली होती है। इस संबंध में, कणों का पता लगाने के कुछ अन्य तरीके लागू किए गए हैं।

फोटोग्राफिक विधि बहुत उपयोगी साबित हुई। विशेष महीन दाने वाले फोटोग्राफिक इमल्शन में, इमल्शन को पार करने वाला प्रत्येक आवेशित कण एक निशान छोड़ता है, जो प्लेट को विकसित करने के बाद, एक माइक्रोस्कोप के तहत काले अनाज की एक श्रृंखला के रूप में पाया जाता है। एक फोटोग्राफिक इमल्शन में एक कण द्वारा छोड़े गए निशान की प्रकृति से, इस कण की प्रकृति - इसका आवेश, द्रव्यमान और ऊर्जा निर्धारित किया जा सकता है। फोटोग्राफिक विधि न केवल इसलिए सुविधाजनक है क्योंकि मोटी सामग्री का उपयोग किया जा सकता है, बल्कि इसलिए भी कि एक फोटोग्राफिक प्लेट में, क्लाउड चैंबर के विपरीत, आवेशित कणों के निशान कण के पारित होने के तुरंत बाद गायब नहीं होते हैं। दुर्लभ घटनाओं का अध्ययन करते समय, प्लेटों को लंबे समय तक उजागर किया जा सकता है; यह कॉस्मिक रे अध्ययन में विशेष रूप से उपयोगी है। फोटोग्राफिक इमल्शन में कैप्चर की गई दुर्लभ घटनाओं के उदाहरण ऊपर चित्र में दिखाए गए हैं। 414, 415; अंजीर। विशेष रूप से दिलचस्प है। 418.

एक और उल्लेखनीय विधि सुपरहिट तरल पदार्थों के गुणों के उपयोग पर आधारित है (वॉल्यूम I, § 299 देखें)। जब एक बहुत शुद्ध तरल को क्वथनांक से थोड़ा ऊपर के तापमान पर गर्म किया जाता है, तो तरल उबलता नहीं है, क्योंकि सतह का तनाव वाष्प के बुलबुले के गठन को रोकता है। अमेरिकी भौतिक विज्ञानी डोनाल्ड ग्लेसर (बी। 1926) ने 1952 में नोट किया कि एक सुपरहिट तरल तुरंत उबलता है जब पर्याप्त तीव्रता से विकिरणित किया जाता है; तरल-विकिरण द्वारा बनाए गए तेज इलेक्ट्रॉनों के निशान में जारी अतिरिक्त ऊर्जा बुलबुले के गठन के लिए स्थितियां प्रदान करती है।

इस घटना के आधार पर, ग्लेसर ने तथाकथित तरल बुलबुला कक्ष विकसित किया। ऊंचे दबाव पर एक तरल को तापमान के करीब, लेकिन क्वथनांक से कम तापमान पर गर्म किया जाता है। फिर दबाव, और इसके साथ क्वथनांक, कम हो जाता है, और तरल अतितापित हो जाता है। इस क्षण तरल को पार करने वाले आवेशित कण के प्रक्षेपवक्र के साथ वाष्प के बुलबुले बनते हैं। सही लाइटिंग के साथ इसे कैमरे से कैप्चर किया जा सकता है। एक नियम के रूप में, बुलबुला कक्ष एक मजबूत विद्युत चुंबक के ध्रुवों के बीच स्थित होते हैं, चुंबकीय क्षेत्र कण प्रक्षेपवक्र को मोड़ देता है। कण ट्रैक की लंबाई, इसकी वक्रता की त्रिज्या और बुलबुले के घनत्व को मापकर, कण की विशेषताओं को स्थापित करना संभव है। अब बुलबुला कक्ष पूर्णता के उच्च स्तर पर पहुंच गए हैं; काम, उदाहरण के लिए, तरल हाइड्रोजन से भरे कक्ष, कई घन मीटर की संवेदनशील मात्रा के साथ। एक बुलबुला कक्ष में कणों के निशान की तस्वीरों के उदाहरण अंजीर में दिखाए गए हैं। 416, 417, 419, 420।

चावल। 418. ब्रह्मांडीय किरणों से विकिरणित फोटोग्राफिक इमल्शन के ढेर में रिकॉर्ड किए गए कणों का परिवर्तन। एक बिंदु पर, एक अदृश्य तेजी से तटस्थ कण ने पायस नाभिकों में से एक को विभाजित किया और मेसॉन (21 पटरियों का एक "तारा") बनाया। मेसन में से एक, -मेसन, एक पथ यात्रा करने के बाद (केवल निशान की शुरुआत और अंत तस्वीर में दिखाया गया है; तस्वीर में इस्तेमाल किए गए आवर्धन के साथ, पूरे निशान की लंबाई होगी), पर रुक गया योजना के अनुसार एक बिंदु और क्षय . -मेसन, जिसका निशान नीचे की ओर निर्देशित है, नाभिक द्वारा बिंदु पर कब्जा कर लिया गया, जिससे इसका विभाजन हो गया। विभाजन के टुकड़ों में से एक नाभिक था, जो क्षय के माध्यम से, एक नाभिक में बदल गया, तुरंत विपरीत दिशाओं में उड़ने वाले दो कणों में विघटित हो गया - चित्र में वे एक "हथौड़ा" बनाते हैं। -मेसन, रुकने के बाद -मुऑन (और न्यूट्रिनो) (बिंदु) में बदल गया। -मुऑन ट्रेस का अंत चित्र के ऊपरी दाएं कोने में दिखाया गया है; क्षय के दौरान बनने वाले पॉज़िट्रॉन का निशान दिखाई देता है।

चावल। 419. हाइपरॉन्स का निर्माण और क्षय। एक चुंबकीय क्षेत्र में एक हाइड्रोजन बुलबुला कक्ष में और एंटीप्रोटोन के साथ विकिरणित प्रतिक्रिया . यह निशान के अंतिम बिंदु पर हुआ (चित्र के शीर्ष पर आरेख देखें)। तटस्थ लैम्ब्डा और एंटी-लैम्ब्डा हाइपरॉन्स, एक ट्रेस के गठन के बिना थोड़ी दूरी पर उड़ते हुए, योजनाओं के अनुसार क्षय हो जाते हैं। एंटीप्रोटोन प्रोटॉन के साथ विलोपित करता है, प्रोटॉन पर दो और दो-मेसन-क्वांटम बनाता है; प्रोटॉन एक दृश्य निशान नहीं देता है, क्योंकि बड़े द्रव्यमान के कारण, -क्वांटम के साथ बातचीत करते समय पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त नहीं होती है

इंच। XXIII हम माइक्रोपार्टिकल्स का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों से परिचित हुए - एक क्लाउड चैंबर, एक सिंटिलेशन काउंटर, एक गैस-डिस्चार्ज काउंटर। हालांकि इन डिटेक्टरों का उपयोग प्राथमिक कण अध्ययन में किया जाता है, लेकिन वे हमेशा सुविधाजनक नहीं होते हैं। तथ्य यह है कि सबसे दिलचस्प बातचीत प्रक्रियाएं, प्राथमिक कणों के पारस्परिक परिवर्तन के साथ, बहुत कम ही होती हैं। दिलचस्प टकराव होने के लिए एक कण को ​​अपने रास्ते में बहुत सारे न्यूक्लिऑन या इलेक्ट्रॉनों से मिलना चाहिए। व्यवहार में, इसे दस सेंटीमीटर - घने पदार्थ में मीटर में मापा गया मार्ग से गुजरना चाहिए (इस तरह के रास्ते पर, अरबों इलेक्ट्रॉन वोल्ट की ऊर्जा वाला एक आवेशित कण आयनीकरण के कारण अपनी ऊर्जा का केवल एक हिस्सा खो देता है)।

हालांकि, क्लाउड कक्ष या गैस-डिस्चार्ज काउंटर में, संवेदनशील परत (घने पदार्थ के संदर्भ में) बेहद पतली होती है। इस संबंध में, कणों का पता लगाने के कुछ अन्य तरीके लागू किए गए हैं।

फोटोग्राफिक विधि बहुत उपयोगी साबित हुई। विशेष महीन दाने वाले फोटोग्राफिक इमल्शन में, इमल्शन को पार करने वाला प्रत्येक आवेशित कण एक निशान छोड़ता है, जो प्लेट को विकसित करने के बाद, एक माइक्रोस्कोप के तहत काले अनाज की एक श्रृंखला के रूप में पाया जाता है। एक फोटोग्राफिक इमल्शन में एक कण द्वारा छोड़े गए निशान की प्रकृति से, इस कण की प्रकृति - इसका आवेश, द्रव्यमान और ऊर्जा निर्धारित किया जा सकता है। फोटोग्राफिक विधि न केवल इसलिए सुविधाजनक है क्योंकि मोटी सामग्री का उपयोग किया जा सकता है, बल्कि इसलिए भी कि एक फोटोग्राफिक प्लेट में, क्लाउड चैंबर के विपरीत, आवेशित कणों के निशान कण के पारित होने के तुरंत बाद गायब नहीं होते हैं। दुर्लभ घटनाओं का अध्ययन करते समय, प्लेटों को लंबे समय तक उजागर किया जा सकता है; यह कॉस्मिक रे अध्ययन में विशेष रूप से उपयोगी है। फोटोग्राफिक इमल्शन में कैप्चर की गई दुर्लभ घटनाओं के उदाहरण ऊपर चित्र में दिखाए गए हैं। 414, 415; अंजीर। विशेष रूप से दिलचस्प है। 418.

एक और उल्लेखनीय विधि सुपरहिट तरल पदार्थों के गुणों के उपयोग पर आधारित है (वॉल्यूम I, § 299 देखें)। जब एक बहुत शुद्ध तरल को क्वथनांक से थोड़ा ऊपर के तापमान पर गर्म किया जाता है, तो तरल उबलता नहीं है, क्योंकि सतह का तनाव वाष्प के बुलबुले के गठन को रोकता है। अमेरिकी भौतिक विज्ञानी डोनाल्ड ग्लेसर (बी। 1926) ने 1952 में नोट किया कि एक सुपरहिट तरल तुरंत उबलता है जब पर्याप्त तीव्रता से विकिरणित किया जाता है; तरल-विकिरण द्वारा बनाए गए तेज इलेक्ट्रॉनों के निशान में जारी अतिरिक्त ऊर्जा बुलबुले के गठन के लिए स्थितियां प्रदान करती है।

इस घटना के आधार पर, ग्लेसर ने तथाकथित तरल बुलबुला कक्ष विकसित किया। ऊंचे दबाव पर एक तरल को तापमान के करीब, लेकिन क्वथनांक से कम तापमान पर गर्म किया जाता है। फिर दबाव, और इसके साथ क्वथनांक, कम हो जाता है, और तरल अतितापित हो जाता है। इस क्षण तरल को पार करने वाले आवेशित कण के प्रक्षेपवक्र के साथ वाष्प के बुलबुले बनते हैं। सही लाइटिंग के साथ इसे कैमरे से कैप्चर किया जा सकता है। एक नियम के रूप में, बुलबुला कक्ष एक मजबूत विद्युत चुंबक के ध्रुवों के बीच स्थित होते हैं, चुंबकीय क्षेत्र कण प्रक्षेपवक्र को मोड़ देता है। कण ट्रैक की लंबाई, इसकी वक्रता की त्रिज्या और बुलबुले के घनत्व को मापकर, कण की विशेषताओं को स्थापित करना संभव है। अब बुलबुला कक्ष पूर्णता के उच्च स्तर पर पहुंच गए हैं; काम, उदाहरण के लिए, तरल हाइड्रोजन से भरे कक्ष, कई घन मीटर की संवेदनशील मात्रा के साथ। एक बुलबुला कक्ष में कणों के निशान की तस्वीरों के उदाहरण अंजीर में दिखाए गए हैं। 416, 417, 419, 420।

चावल। 418. ब्रह्मांडीय किरणों से विकिरणित फोटोग्राफिक इमल्शन के ढेर में रिकॉर्ड किए गए कणों का रूपांतरण। एक बिंदु पर, एक अदृश्य तेजी से तटस्थ कण ने पायस नाभिकों में से एक को विभाजित किया और मेसॉन (21 पटरियों का एक "तारा") बनाया। मेसन में से एक, -मेसन, एक पथ यात्रा करने के बाद (केवल निशान की शुरुआत और अंत तस्वीर में दिखाया गया है; तस्वीर में इस्तेमाल किए गए आवर्धन के साथ, पूरे निशान की लंबाई होगी), पर रुक गया योजना के अनुसार एक बिंदु और क्षय . -मेसन, जिसका निशान नीचे की ओर निर्देशित है, नाभिक द्वारा बिंदु पर कब्जा कर लिया गया, जिससे इसका विभाजन हो गया। विभाजन के टुकड़ों में से एक नाभिक था, जो क्षय के माध्यम से, एक नाभिक में बदल गया, तुरंत विपरीत दिशाओं में उड़ने वाले दो कणों में विघटित हो गया - चित्र में वे एक "हथौड़ा" बनाते हैं। -मेसन, रुकने के बाद -मुऑन (और न्यूट्रिनो) (बिंदु) में बदल गया। -मुऑन ट्रेस का अंत चित्र के ऊपरी दाएं कोने में दिखाया गया है; क्षय के दौरान बनने वाले पॉज़िट्रॉन का निशान दिखाई देता है।

चावल। 419. हाइपरॉन्स का निर्माण और क्षय। एक चुंबकीय क्षेत्र में एक हाइड्रोजन बुलबुला कक्ष में और एंटीप्रोटोन के साथ विकिरणित प्रतिक्रिया . यह निशान के अंतिम बिंदु पर हुआ (चित्र के शीर्ष पर आरेख देखें)। तटस्थ लैम्ब्डा और एंटी-लैम्ब्डा हाइपरॉन्स, एक ट्रेस के गठन के बिना थोड़ी दूरी पर उड़ते हुए, योजनाओं के अनुसार क्षय हो जाते हैं। एक एंटीप्रोटोन एक प्रोटॉन के साथ विलोपित होता है, जिससे दो और दो-मेसन उत्पन्न होते हैं

अंतरिक्ष से हजारों प्राथमिक कण हर सेकंड हमारे शरीर में उड़ते हैं - म्यूऑन, इलेक्ट्रॉन, न्यूट्रिनो और इसी तरह। हम उन्हें महसूस नहीं करते और न ही देखते हैं, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि उनका अस्तित्व नहीं है। इसका मतलब यह नहीं है कि उन्हें ठीक नहीं किया जा सकता। हम पाठकों की पेशकश करते हैं एन+1अपने हाथों से एक उपकरण इकट्ठा करें जो आपको इस निरंतर लौकिक वर्षा को "देखने" की अनुमति देगा।

"वास्तविक" कण डिटेक्टर, जैसे कि लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर में, लाखों डॉलर खर्च करते हैं और सैकड़ों टन वजन करते हैं, लेकिन हम बहुत अधिक मामूली बजट के साथ काम करने की कोशिश करेंगे।

हमें आवश्यकता होगी:

  • सूखी बर्फ (लगभग 80 रूबल प्रति किलोग्राम, एक और 300 रूबल के लिए फोम प्लास्टिक थर्मल कंटेनर खरीदने की सलाह दी जाती है - अन्यथा आपके द्वारा खरीदी गई हर चीज बहुत जल्दी वाष्पित हो जाएगी)। बहुत सारी सूखी बर्फ की जरूरत नहीं है, एक किलोग्राम पर्याप्त है;
  • आइसोप्रोपिल अल्कोहल (कीमत 370 रूबल प्रति 0.5 लीटर, रेडियो उपकरण स्टोर में बेची जाती है);
  • लगा हुआ टुकड़ा (सिलाई की दुकान, लगभग 150 रूबल);
  • कंटेनर के नीचे महसूस करने के लिए गोंद ("मोमेंट", 150 रूबल);
  • एक पारदर्शी कंटेनर, जैसे ढक्कन के साथ एक प्लास्टिक मछलीघर (हमने 1.5 हजार रूबल के लिए एक कठिन प्लास्टिक खाद्य कंटेनर खरीदा);
  • सूखी बर्फ के लिए खड़ा है, यह एक फोटोग्राफिक क्युवेट (संपादकीय रसोई में पाया जाता है) हो सकता है;
  • मशाल।

तो चलो शुरू करते है। पहले आपको कंटेनर के नीचे महसूस किए गए टुकड़े को चिपकाने की जरूरत है और गोंद के सूखने के लिए कुछ घंटों तक प्रतीक्षा करें। उसके बाद, इसोप्रोपाइल अल्कोहल में महसूस किया जाना चाहिए (सुनिश्चित करें कि शराब आपकी आँखों में न जाए!)। यह वांछनीय है कि महसूस शराब के साथ पूरी तरह से संतृप्त है, जिसके बाद शेष को सूखा जाना चाहिए। फिर क्युवेट के तल पर सूखी बर्फ डालें, ढक्कन के साथ कंटेनर को बंद करें और ढक्कन को नीचे करके सूखी बर्फ में रखें। अब आपको तब तक इंतजार करना होगा जब तक कि कक्ष के अंदर की हवा अल्कोहल वाष्प से संतृप्त न हो जाए।

क्लाउड चैंबर (उर्फ "फॉग चैंबर") के संचालन का सिद्धांत यह है कि बहुत कमजोर प्रभाव से भी शराब के संतृप्त वाष्प संघनित हो जाते हैं। परिणामस्वरूप, ब्रह्मांडीय कणों के प्रभाव से भी वाष्प संघनित हो जाता है, और कक्ष में सूक्ष्म बूंदों - पटरियों - की श्रृंखलाएँ बन जाती हैं।

आप हमारे वीडियो पर प्रयोग देख सकते हैं:


अनुभव से कुछ नोट: आपको बहुत अधिक सूखी बर्फ नहीं खरीदनी चाहिए - यह उनके थर्मल कंटेनर में भी एक दिन से भी कम समय में पूरी तरह से वाष्पित हो जाएगी, और आपको एक औद्योगिक रेफ्रिजरेटर मिलने की संभावना नहीं है। यह जरूरी है कि पारदर्शी कंटेनर का ढक्कन काला हो, उदाहरण के लिए, आप इसे काले ग्लास से नीचे से बंद कर सकते हैं। काली पृष्ठभूमि पर ट्रैक बेहतर दिखाई देंगे। आपको कंटेनर के ठीक नीचे देखने की जरूरत है, जहां रिमझिम बारिश के समान एक विशिष्ट कोहरा बनता है। यह इस कोहरे में है कि कण ट्रैक दिखाई देते हैं।

क्या ट्रैक देखे जा सकते हैं:


समरूपता पत्रिका

ये लौकिक कण नहीं हैं। छोटे और मोटे ट्रैक रेडियोधर्मी गैस रेडॉन के परमाणुओं द्वारा उत्सर्जित अल्फा कणों के निशान हैं, जो लगातार पृथ्वी के आंत्र से रिसते हैं (और बिना हवादार कमरों में जमा होते हैं)।


समरूपता पत्रिका

लंबे संकरे ट्रैक म्यूऑन, इलेक्ट्रॉनों के भारी (और अल्पकालिक) रिश्तेदारों द्वारा छोड़े जाते हैं। वे ऊपरी वायुमंडल में बहुतायत में उत्पन्न होते हैं जब उच्च-ऊर्जा कण परमाणुओं से टकराते हैं और कणों की पूरी बौछार बनाते हैं, ज्यादातर म्यूऑन।

प्राथमिक कण डिटेक्टर, आयनीकरण विकिरण डिटेक्टरप्रायोगिक कण भौतिकी में, एक उपकरण जिसे उच्च-ऊर्जा प्राथमिक कणों के मापदंडों का पता लगाने और मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जैसे कि ब्रह्मांडीय किरणें या परमाणु क्षय या त्वरक में उत्पन्न कण।

मुख्य प्रकार [ | ]

अप्रचलित

विकिरण सुरक्षा डिटेक्टर

परमाणु भौतिकी और प्राथमिक कण भौतिकी के लिए डिटेक्टर

  • होडोस्कोपिक कैमरे
  • काउंटर
  • ट्रैक डिटेक्टर
  • मास विश्लेषक

कोलाइडिंग बीम प्रयोगों के लिए डिटेक्टर[ | ]

प्राथमिक कण भौतिकी में, "डिटेक्टर" की अवधारणा न केवल कणों का पता लगाने के लिए विभिन्न प्रकार के सेंसरों को संदर्भित करती है, बल्कि उनके आधार पर बनाई गई बड़ी स्थापनाओं और उनके प्रदर्शन (क्रायोजेनिक सिस्टम, एयर कंडीशनिंग सिस्टम, बिजली आपूर्ति) को बनाए रखने के लिए आधारभूत संरचना भी शामिल है। ), पढ़ने और प्राथमिक डेटा प्रोसेसिंग के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स, सहायक सिस्टम (उदाहरण के लिए, इंस्टॉलेशन के अंदर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए सुपरकंडक्टिंग सोलनॉइड्स)। एक नियम के रूप में, ऐसे प्रतिष्ठान अब बड़े अंतरराष्ट्रीय समूहों द्वारा बनाए गए हैं।

चूंकि एक बड़ी स्थापना के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण वित्तीय और मानव प्रयास की आवश्यकता होती है, ज्यादातर मामलों में इसका उपयोग एक विशिष्ट कार्य के लिए नहीं, बल्कि विभिन्न मापों की एक पूरी श्रृंखला के लिए किया जाता है। त्वरक पर प्रयोगों के लिए एक आधुनिक डिटेक्टर की मुख्य आवश्यकताएं हैं:

विशिष्ट समस्याओं के लिए, अतिरिक्त आवश्यकताओं की आवश्यकता हो सकती है, उदाहरण के लिए, बी मेसॉन की प्रणाली में सीपी उल्लंघन को मापने वाले प्रयोगों के लिए, बीम इंटरैक्शन के क्षेत्र में समन्वय संकल्प द्वारा एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है।

एक कोलाइडिंग बीम त्वरक के लिए एक बहुपरत सार्वभौमिक डिटेक्टर का प्रतीकात्मक प्रतिनिधित्व।

इन शर्तों को पूरा करने की आवश्यकता एक सार्वभौमिक मल्टीलेयर डिटेक्टर की आज की एक विशिष्ट योजना की ओर ले जाती है। अंग्रेजी भाषा के साहित्य में, इस तरह की योजना की तुलना आमतौर पर प्याज जैसी संरचना से की जाती है। केंद्र (बीम इंटरेक्शन क्षेत्र) से परिधि की दिशा में, टकराने वाले बीम त्वरक के लिए एक विशिष्ट डिटेक्टर में निम्नलिखित सिस्टम होते हैं:

ट्रैक प्रणाली[ | ]

ट्रैकिंग सिस्टम को एक आवेशित कण के मार्ग के प्रक्षेपवक्र को रिकॉर्ड करने के लिए डिज़ाइन किया गया है: अंतःक्रिया क्षेत्र के निर्देशांक, प्रस्थान कोण। अधिकांश डिटेक्टरों में, ट्रैकिंग सिस्टम को एक चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, जो आवेशित कणों के प्रक्षेपवक्र की वक्रता की ओर जाता है और उनकी गति और आवेश चिह्न को निर्धारित करना संभव बनाता है।

ट्रैक सिस्टम आमतौर पर सेमीकंडक्टर या सिलिकॉन डिटेक्टरों पर आधारित होता है।

पहचान प्रणाली[ | ]

पहचान प्रणाली विभिन्न प्रकार के आवेशित कणों को एक दूसरे से अलग करने की अनुमति देती है। पहचान प्रणालियों के संचालन के सिद्धांत में अक्सर कण के वेग को तीन तरीकों में से एक में मापना शामिल होता है:

एक ट्रैक प्रणाली में एक कण की गति के माप के साथ, यह द्रव्यमान के बारे में जानकारी देता है और इसके परिणामस्वरूप कण के प्रकार के बारे में जानकारी देता है।

कैलोरीमीटर [ | ]

चल रहे या निर्माणाधीन कोलाइडिंग बीम त्वरक डिटेक्टरों की सूची[ | ]

अनुप्रयोग[ | ]

वैज्ञानिक प्रयोगों के अलावा, प्राथमिक कण डिटेक्टरों का उपयोग व्यावहारिक कार्यों में भी किया जाता है - चिकित्सा में (विकिरण की कम खुराक वाली एक्स-रे मशीनें,