gnistkammer

Gnistkammer. Prinsippskisse. Når ioniserende partikler samtidig (innen noen få nanosekunder, ns) går igjennom noen av tellerne som man på forhånd har valgt ut, og ikke gjennom bestemte andre, registreres dette av den logiske krets (en koinsidens-antikoinsidensenhet) som bevirker at det sendes en høyspenningspuls inn på annenhver metallplate. Det danner seg da gnister langs partikkelbanene. Hele operasjonen tar mindre enn 100 ns (dvs. 10–7 s).

Av /Store norske leksikon ※.

Gnistkammer. Reaksjon mellom et π-meson og et proton registrert med et gnistkammer. Et negativt π-meson kommer inn fra venstre og treffer et proton. Ved støtet går disse over til to nøytrale partikler, et K°-meson og et λ°-hyperon. Disse etterlater ikke spor, men hvert av dem desintegrerer etter 10–10 – 10–9 s i to ladede partikler som man ser sporene etter.

Av /Store norske leksikon ※.

– Nederst er prosessen rekonstruert på grunnlag av gnistkammerbildet.

Av /Store norske leksikon ※.

Gnistkammer, apparat som brukes for å registrere spor etter ioniserende partikler med høy energi.

Konstruksjon

Et gnistkammer består av en rekke tynne metallplater, oftest aluminiumsplater, ordnet parallelt med en avstand på noen millimeter. Platene er isolert fra hverandre, og mellomrommet er fylt med en edelgass, som regel blandet med alkohol eller en annen fleratomig gass. Annenhver plate ligger på høy spenning (noen tusen volt); de andre platene er jordet.

Virkemåte

Når en ioniserende partikkel passerer mellom to plater, vil det slå over en gnist mellom platene på det stedet partikkelen har gått. Har partikkelen så høy energi og beveger den seg i en slik retning at den går gjennom flere plater, danner det seg et spor av banen i form av gnister fra plate til plate. Gnistene fotograferes fra flere retninger, og av fotografiene kan partikkelbanen rekonstrueres.

Anvendelse

Gnistkammeret er nå, ved siden av boblekammeret, det viktigste instrument for registrering av høyenergetiske elementærpartikler. Det er særlig egnet for registrering av hendelser som inntreffer relativt sjeldent. Man setter da opp tellere omkring kammeret. Når partikler passerer inn og ut av kammeret på bestemte måter, f.eks. et visst antall partikler ut for hver partikkel inn, legges spenning over kammeret og gnistene oppstår, mens man ellers ikke får gnister. Ved hjelp av moderne koinsidensteknikk kan man dessuten sørge for at kammeret trer i funksjon bare når partiklene kommer ut praktisk talt samtidig – innenfor et tidsrom på ca. 1 nanosekund (10–9 s) – og kan da med nesten 100 prosent sikkerhet si at de er knyttet til samme begivenhet.

Spesielle typer

Istedenfor å fotografere gnistene, kan man lokalisere dem ved lyden de sender ut, akustisk gnistkammer. I elektroniske gnistkammer erstattes platene med et nettverk av tynne tråder eller, i nyere utforminger, med trykte kretser. Denne typen egner seg spesielt for direkte tilkobling til elektroniske regnemaskiner som straks beregner partikkelbanen og analyserer begivenheten.

I det åpne gnistkammer, oppfunnet av russeren A. L. Alikhanian i 1963, har man bare to plater i opptil 50 cm avstand. Dette brukes særlig for kartlegging av kilder for gammastråling. Når et gammakvant absorberes i gassen eller veggen, sendes det ut et elektron, og det vil oppstå en gnist som følger elektronbanen. Av gnistsporet kan man finne ut hvor gammakvantet ble absorbert og derav slutte seg tilbake til hvor det ble sendt ut fra. Det har særlig vist seg egnet for undersøkelse av fordelingen av radioaktive stoffer i biologisk materiale.

Historie

Gnistkammeret ble utviklet trinnvis i løpet av 1950-årene. Det første fullt brukbare kammer ble laget av japanerne S. Fukui og S. Miyamoto i 1959.

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg