boblekammer
Store norske leksikon,Realfag,Fysikk,Elementærpartikkelfysikk
Boblekammer er eit apparat som blir brukt for å registrere spor etter ioniserande partiklar med stor energi.
Bakgrunn Boblekammeret blei oppfunne i 1952 av amerikanaren Donald Arthur Glaser, som fekk Nobelprisen i fysikk i 1960 for oppfinninga. Det er i dag stort sett erstatta av trådkammer og halvleiardetektorar innan kjernefysikk og elementærpartikkelfysikk. Eit område der boblekammerteknikken framleis blir brukt, er i leitinga etter mørk materie.Boblekammeret sin verkemåte har mykje felles med det noko eldre tåkekammeret. I eit tåkekammer blir underkjølt gass kondensert langs banane til ioniserande partiklar, fordi dei iona som blir danna når partikkelen passerer, verkar som kondensasjonskjernar. I boblekammeret dannar det seg dampblærer langs banane til partiklar som går gjennom overoppheta væske, fordi iona verkar som senter for bobledanninga. Verkemåte Boblekammeret er eit kammer med tjukke vegger, berekna for å tole innvendig trykk på 5–10 atmosfærar. Veggene er delvis laga av glas, slik at kammeret er gjennomsiktig og det kan takast bilete. Kammeret blir fylt med væske og varma opp under trykk til ein temperatur nær kokepunktet til væska. Ved ein plutseleg ekspansjon ved hjelp av eit stempel aukar volumet til kammeret med 1–2 prosent. Dermed søkk trykket, og kokepunktet til væska, som er trykkavhengig, blir redusert og blir liggjande langt under temperaturen i væska. Væska har dermed blitt overoppheta (ho har ein temperatur over det eigentlege kokepunktet sitt). Viss det nyleg har passert ein ioniserande partikkel, blir ion danna langs partikkelbanen, og rundt desse oppstår det då lett bobler, som bobler i kokande vatn, og det blir danna eit spor etter partikkelen.Væska som blir brukt, må ha låg overflatespenning og sterkt trykkavhengig kokepunkt. Flytande hydrogen, edelgassar og ein del organiske væsker eignar seg godt. Blir det brukt hydrogen eller andre gassar, må ein heile tida halde kammeret ved så låg temperatur at gassen kondenserer.Ofte blir kammeret plassert mellom polskoa på ein magnet, slik at partikkelbanane blir krumma. Ved å måle banekrumminga kan ein bestemme rørslemengda til partikkelen. For å få sterke magnetfelt, bruker ein til dels superleiande magnetar, og til dette treng ein svært låge temperaturar.Straks etter ekspansjonen blir kammeret fotografert frå ulike retningar. Ut frå fotografia kan spora rekonstruerast, og ein får eit fullstendig bilete av dei hendingane som har funne stad. Fordi ein ofte er på jakt etter hendingar som hender ytst sjeldan, bruker ein store kammer og tek talrike eksponeringar. Arbeidet med å undersøkje bileta blir difor enormt. Undersøkingane av bileta blir difor gjorde automatisk, og ein bruker fotoelektriske celler og datamaskiner som er programmerte for å kunne kjenne igjen visse hendingar etter spesielle kriterium.I søk etter mørk materie er bruken noko annleis. Her er den overoppheta væska fordelt i mikroskopiske dropar fanga i ein gel som fungerer som boblekammer i miniatyr. Om ein slik drope blir treft av ein mørk materie-partikkel, vil dropen bli til gass og eit akustisk sjokk vil reise gjennom gelen. Eksperimentet vil då registrere lyden frå kollisjonen. Les meir i Store norske leksikon tåkekammer elementærpartikkelfysikk fysikk