Экспериментальные методы исследования элементарных частиц

Один из методов регистрации частиц – метод сцинтилляций. При попадании частицы в люминесцентный материал происходит вспышка, называемая сцинтилляцией.

Другой вариант – счётчик Гейгера.

В стеклянную колбу закачан инертный газ, обычно аргон. И на них подано большое напряжение. Катод – это пластина, анод – это проволока. Если через трубку пролетает частица, способная ионизировать атомы (а при радиоактивном распаде выделяются именно такие частицы), то она создаёт пробой, и в сети появляется ток. Затем счётчик подсчитывает число таких пробоев в единицу времени и делает вывод о числе высокоэнергетических частиц.

Ещё более навороченный прибор – камера Вильсона. Камера Вильсона – это резервуар с пересыщенным паром воды и спирта. Вода и спирт стремятся сконденсироваться… Но не выходит, так как из камеры удалено всё, что могло бы быть центрами конденсации.

Когда сквозь камеру Вильсона пролетает частица, она ионизирует атомы, оказавшиеся на пути, и те становятся центрами кристаллизации, и по пути следования частицы возникает дорожка из сконденсировавшегося пара – трек.

Рекомендую глянуть, это красиво. Смотреть с 1:40:

Если поместить камеру Вильсона в магнитное поле, заряженные частицы станут двигаться по спирали. По направлению изгиба можно узнать знак заряда частицы, а по радиусу кривизны можно судить о массе, заряде и скорости.

Модификация камеры Вильсона – это пузырьковая камера. В ней вместо пересыщенного пара перегретая жидкость.