La Cámara de Burbujas de 30 cm , prototipada como una Cámara de Burbujas de 10 cm , era un detector de partículas utilizado para estudiar la física de altas energías en el CERN .
Las cámaras de burbujas son similares a las cámaras de nubes , tanto en aplicación como en principio básico. Normalmente, una cámara se hace llenando un cilindro grande con un líquido calentado justo por debajo de su punto de ebullición . A medida que las partículas ingresan a la cámara, un pistón disminuye repentinamente su presión y el líquido entra en una fase metaestable sobrecalentada . Las partículas cargadas crean una pista de ionización, alrededor de la cual el líquido se vaporiza, formando burbujas microscópicas.. La densidad de burbujas alrededor de una pista es proporcional a la pérdida de energía de una partícula. Las burbujas aumentan de tamaño a medida que la cámara se expande, hasta que son lo suficientemente grandes como para ser vistas o fotografiadas. Varias cámaras están montadas a su alrededor, lo que permite capturar una imagen tridimensional de un evento.
Tras el descubrimiento de partículas extrañas en lluvias de rayos cósmicos y la evidencia de un amplio espectro de mesones pesados , [1] Charles Peyrou inició la construcción de una cámara de burbujas de hidrógeno líquido . Un prototipo, la Cámara de Burbujas de 10 cm, fue construido por primera vez en 1957 y fue visto como un proceso de aprendizaje, permitiendo al equipo probar y estudiar la funcionalidad de las cámaras de burbujas. [2] Además, la cámara era fácilmente modificable y no tenía campo magnético.
La experiencia adquirida durante la fase de prototipo permitió al equipo construir la cámara de burbujas de 30 cm. La cámara era cilíndrica con un volumen total de 12,5 litros, tenía un pistón para controlar la expansión y una bobina que generaba un campo magnético de 1,5 T. [1] [2] Como prototipo, la cámara de burbujas de 30 cm permitió mediciones sistemáticas de distorsión e ionización de las pistas, estudios sobre el poder de detención del hidrógeno líquido y sobre el tamaño y crecimiento de las burbujas en la cámara. [3] En particular, fue muy útil para experimentos a media y baja energía en un haz purificado.
En 1959, se colocó en el Synchro-Cyclotron (SC) donde se expuso por primera vez a haces de mesones π + de 265 y 330 MeV. [3] Más tarde, la cámara recibió un 16 GeV / c π - haz desde el Sincrotrón de Protones (PS) que permite el estudio de pion producción en π - interacciones-protón, así como la producción de partículas extrañas. [4] También se realizaron experimentos para investigar la interacción entre dos protones, a 24 GeV / c. Para analizar estas complejas interacciones, Charles Peyrou desarrolló nuevos métodos como el "diagrama de Peyrou" y el "eje principal". [1]
Las fotografías obtenidas demostraron la calidad excepcional de la cámara de burbujas de 30 cm a pesar de sus pequeñas dimensiones. La cámara dejó de funcionar en 1962 habiendo producido 150 km de película durante sus tres años de funcionamiento. [2] [5] En 1965, la Cámara de Burbujas de 30 cm fue prestada al Laboratorio Nacional de Frascati .
Ver también
Referencias
- ↑ a b c Montanet, Lucien (1 de junio de 2003). "Charles Peyrou y su impacto en la física" . Mensajero del CERN . Publicación de IOP. 43 (5): 25-28 . Consultado el 14 de julio de 2016 .
- ^ a b c Laura Weiss (noviembre de 1988). Estudios en la historia del CERN: La construcción de las primeras cámaras de burbujas de hidrógeno del CERN (PDF) (Informe). CERN. págs. 27–33 . Consultado el 4 de julio de 2016 .
- ^ a b "Sincrotrón de protones" (PDF) . Informe anual . CERN (1959): 47–48. 1960 . Consultado el 14 de julio de 2016 .
- ^ "Sincrotrón de protones" (PDF) . Informe anual . CERN (1960): 48–49. 1961 . Consultado el 14 de julio de 2016 .
- ^ "Postales del CERN: 50 años a través de una lente" . Mensajero del CERN . Publicación de IOP. 44 (8): 36. 4 de octubre de 2004 . Consultado el 14 de julio de 2016 .