Большая Европейская пузырьковая камера

Большая европейская пузырьковая камера ( BEBC ) – это большой детектор, ранее использовавшийся для изучения физики элементарных частиц в ЦЕРНе . Корпус камеры, представляющий собой сосуд из нержавеющей стали, был заполнен 35 кубическими метрами перегретого жидкого водорода , жидкого дейтерия или неоново -водородной смеси. ^[1] чувствительность которого регулировалась с помощью подвижного поршня массой 2 тонны. Жидкости при типичных рабочих температурах около 27 К находились под избыточным давлением около 5 стандартных атмосфер (510 кПа). Расширение поршня, синхронизированное с пучком заряженных частиц, пересекающим объем камеры, вызвало быстрое падение давления; в результате жидкость достигла точки кипения. ^[2]^[3] Во время каждого расширения заряженные частицы ионизировали атомы жидкости, проходя через нее, и выделяемая ими энергия вызывала кипение на своем пути, оставляя следы из крошечных пузырьков. ^[4] Эти следы были сфотографированы пятью камерами, установленными наверху камеры. Стереофотографии впоследствии были отсканированы, и все события окончательно оценены группой ученых. ^[5] После каждого расширения давление снова повышали, чтобы остановить кипение. Пузырьковая камера снова была готова к новому циклу лучевого воздействия.

Концепция и конструкция гигантских пузырьковых камер, таких как Гаргамель и BEBC, были основаны на ноу-хау, приобретенных в ходе строительства и эксплуатации пузырьковых камер меньшего размера, таких как водородная камера диаметром 30 см , которая вступила в эксплуатацию в ЦЕРНе в 1960 году, и камера диаметром 2 м. водородная камера четыре года спустя. ^[6]

Проект BEBC был запущен в 1966 году ЦЕРН, Францией ( Сакле ) и Германией ( DESY ) и установлен в ЦЕРНе в начале 1970-х годов. ^[2] Корпус камеры был окружен крупнейшим на тот момент сверхпроводящим соленоидным магнитом из двух катушек, расположенных по схеме Гельмгольца . Магнитные катушки были изготовлены в ЦЕРНе с использованием из ниобия и титана, сверхпроводникового кабеля армированного медью. Катушки BEBC создавали сильное магнитное поле напряженностью 3,5 Тл над чувствительным объемом камеры. ^[7] Таким образом, быстрые заряженные частицы, проходя через камеру, изгибались в магнитном поле, предоставляя информацию об их импульсе.

Первые изображения были записаны в 1973 году, когда BEBC впервые получил луч от протонного синхротрона (PS). С 1977 по 1984 год камера делала фотографии в нейтринного линии пучка Западного региона Суперпротонного синхротрона (SPS) и в адронных пучках при энергиях до 450 ГэВ. ^[5] В 1978 году была установлена трек-чувствительная мишень (TST), чтобы объединить преимущества пузырьковых камер с водородом и тяжелой жидкостью. ^[8] Водородные камеры позволяют изучать взаимодействие частиц со свободными протонами, но имеют низкую эффективность преобразования гамма-лучей. С другой стороны, заполнение тяжелой жидкостью лучше подходит для обнаружения гамма-лучей, но события труднее интерпретировать. ^[9] Внешний идентификатор мюонов (EMI) и внешний идентификатор частиц (EPI) были добавлены к BEBC в 1979 году для идентификации мюонов и заряженных адронов, покидающих камеру, соответственно. ^[10] Кроме того, внутренний штакетник (IPF) использовался для получения сигналов синхронизации событий, происходящих в пузырьковой камере, что помогало подавлять фон. ^[11] Эти изменения превратили BEBC в гибридный детектор. ^[12]

Эксперименты BEBC были следующими: T225/231 , T243 , WA17 , WA19 , WA20 , WA21 , WA22 , W24 , WA25 , WA26 , WA27 , WA28 , WA30 , WA31 , WA32 , WA47 , WA51 , WA52 , WA66 , WA59 , WA73 . и ПС180 . ^[13] К концу своей активной деятельности в 1984 году BEBC предоставил в общей сложности 6,3 миллиона фотографий для 22 экспериментов. Около 600 ученых из примерно пятидесяти лабораторий по всему миру приняли участие в анализе 3000 км пленки, созданной им. ^[6]^[14] BEBC позволил открыть D-мезоны и способствовал развитию нейтринной и адронной физики, выполнив одну из самых богатых физических программ. ^[5] Сейчас он выставлен в Музее микрокосма ЦЕРН .

См. также

Ссылки

^ «Введение в семинар «30 лет физики пузырьковых камер» » (PDF) . 18 марта 2003 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Краузе, Майкл (2014). ЦЕРН: Как мы нашли бозон Хиггса . Всемирная научная. стр. 32–33. ISBN 978-9814623551 .
^ Баттелли, Л.; Бьянки-Страйт, Марилена; Джакомелли, Г. (июль 1993 г.). Физика элементарных частиц с фотографиями пузырьковой камеры (Доклад). ЦЕРН. стр. 3–4 . Проверено 23 июня 2016 г.
^ «Большая европейская пузырьковая камера, BEBC» . Архив ЦЕРН . Архивировано из оригинала 17 ноября 2010 года . Проверено 19 декабря 2007 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Харигел, Г.Г.; Колли, округ Колумбия; Канди, округ Колумбия (июль 1994 г.). Пузыри 40: Материалы конференции по пузырьковой камере и ее вкладу в физику элементарных частиц . Женева, Швейцария: Северная Голландия. п. 197.
^ Перейти обратно: ^а ^б Веннингер, Хорст. «По следам пузырьковой камеры» (PDF) . ЦЕРН Курьер . 44 (6). Издательство ИОП: 26–29.
^ Герт Г. Харигель (март 2003 г.). Пузырьковые камеры, технология и влияние на физику высоких энергий (Доклад). ЦЕРН. п. 351 . Проверено 23 июня 2016 г.
^ «Отдел экспериментальных физических установок» . Годовой отчет (1978). ЦЕРН: 74–75. 1979 год . Проверено 4 июля 2016 г.
^ Баттелли, Л.; Бьянки-Страйт, Марилена; Джакомелли, Г. (июль 1993 г.). Физика элементарных частиц с фотографиями пузырьковой камеры (Доклад). ЦЕРН. стр. 3–4 . Проверено 23 июня 2016 г.
^ «Отдел экспериментальных физических установок» . Годовой отчет (1979). ЦЕРН: 72–73. 1980 год . Проверено 4 июля 2016 г.
^ «Отдел экспериментальных физических установок» . Годовой отчет (1981). ЦЕРН: 56. 1982 . Проверено 4 июля 2016 г.
^ «Большая европейская пузырьковая камера, BEBC» . Архив ЦЕРН . Архивировано из оригинала 17 ноября 2010 г. Проверено 19 декабря 2007 г.
^ Харигель, Г.Г. (1985). Список публикаций, посвященных экспериментам BEBC (PDF) (Отчет). ЦЕРН. п. 1 . Проверено 29 июня 2016 г.
^ «Фотографии золотого юбилея - BEBC, Большая европейская пузырьковая палата» . Сервер документов ЦЕРН . 17 мая 2004 г.

[1] «Введение в семинар «30 лет физики пузырьковых камер» » (PDF) . 18 марта 2003 г.

[KrauseHow-2] Перейти обратно: ^а ^б Краузе, Майкл (2014). ЦЕРН: Как мы нашли бозон Хиггса . Всемирная научная. стр. 32–33. ISBN 978-9814623551 .

[3] Баттелли, Л.; Бьянки-Страйт, Марилена; Джакомелли, Г. (июль 1993 г.). Физика элементарных частиц с фотографиями пузырьковой камеры (Доклад). ЦЕРН. стр. 3–4 . Проверено 23 июня 2016 г.

[4] «Большая европейская пузырьковая камера, BEBC» . Архив ЦЕРН . Архивировано из оригинала 17 ноября 2010 года . Проверено 19 декабря 2007 г.

[Harigel40-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с Харигел, Г.Г.; Колли, округ Колумбия; Канди, округ Колумбия (июль 1994 г.). Пузыри 40: Материалы конференции по пузырьковой камере и ее вкладу в физику элементарных частиц . Женева, Швейцария: Северная Голландия. п. 197.

[tracks-6] Перейти обратно: ^а ^б Веннингер, Хорст. «По следам пузырьковой камеры» (PDF) . ЦЕРН Курьер . 44 (6). Издательство ИОП: 26–29.

[7] Герт Г. Харигель (март 2003 г.). Пузырьковые камеры, технология и влияние на физику высоких энергий (Доклад). ЦЕРН. п. 351 . Проверено 23 июня 2016 г.

[8] «Отдел экспериментальных физических установок» . Годовой отчет (1978). ЦЕРН: 74–75. 1979 год . Проверено 4 июля 2016 г.

[9] Баттелли, Л.; Бьянки-Страйт, Марилена; Джакомелли, Г. (июль 1993 г.). Физика элементарных частиц с фотографиями пузырьковой камеры (Доклад). ЦЕРН. стр. 3–4 . Проверено 23 июня 2016 г.

[10] «Отдел экспериментальных физических установок» . Годовой отчет (1979). ЦЕРН: 72–73. 1980 год . Проверено 4 июля 2016 г.

[11] «Отдел экспериментальных физических установок» . Годовой отчет (1981). ЦЕРН: 56. 1982 . Проверено 4 июля 2016 г.

[12] «Большая европейская пузырьковая камера, BEBC» . Архив ЦЕРН . Архивировано из оригинала 17 ноября 2010 г. Проверено 19 декабря 2007 г.

[13] Харигель, Г.Г. (1985). Список публикаций, посвященных экспериментам BEBC (PDF) (Отчет). ЦЕРН. п. 1 . Проверено 29 июня 2016 г.

[14] «Фотографии золотого юбилея - BEBC, Большая европейская пузырьковая палата» . Сервер документов ЦЕРН . 17 мая 2004 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

v т и Европейская организация ядерных исследований (ЦЕРН)
Большой адронный коллайдер (БАК)	Список экспериментов БАКа АЛИСА АТЛАС система управления контентом LHCb БАКф МОЭДАЛ ТОТЕМ ФАЗЫ
Большой электрон-позитронный коллайдер (LEP)	Список экспериментов LEP АЛЕФ ДЕЛЬФИ ОПАЛ Л3
Суперпротонный синхротрон (СПС)	Список экспериментов СПС БОДРСТВУЮЩИЙ КПГ NA48 NA49 NA58/КОМПАС NA60 NA61/СИЯНИЕ NA62 UA1 UA2 BIBC ЛЕБК HOLEBC
Протонный синхротрон (ПС)	Промсвязьбанк ЛАГЕРЬ БЭБК PS215/ОБЛАКО Гаргамель Пузырьковая камера 2 м Пузырьковая камера 30 см Пузырьковая камера Сакле 81 см
Линейные ускорители	БОДРСТВУЮЩИЙ CTF3 ПРОЗРАЧНЫЙ Линак Линак 2 Линак 3 Линак4
Другие ускорители	АА (часть ААС) AC (часть AAC) ОБЪЯВЛЕНИЕ ISR ЛИР ПС210 ЛАГЕРЬ LPI (LIL и EPA) н-TOF СК Сп .
ИЗОЛЬДЕ объект	ЦЕРН-МЕДИЦИН КРАХ КРИС EC-SLI ИДС МКС ИЗОЛТРАП ЛУКРЕЦИЯ Минибол ЧУДЕСА SEC ВИТО МАСТЕР ВЕДЬМА
Неускорительные эксперименты	БРОСАТЬ
Будущие проекты	Большой адронный коллайдер высокой светимости Компактный линейный коллайдер Будущий круговой коллайдер
Похожие статьи	БАК@дома Безопасность экспериментов по столкновению частиц высоких энергий ЦЕРН Курьер Открытая лаборатория ЦЕРН Всемирная вычислительная сеть LHC Выставка «Микрокосмос» Улицы ЦЕРН Глобус науки и инноваций Частичная лихорадка (документальный фильм, 2013 г.) Генеральные директора ЦЕРН Научные комитеты ЦЕРН
Категория