Kuplakammio

Kuplakammio on hiukkasilmaisin, jolla havaitaan sen läpi kulkeneita sähköisesti varattuja hiukkasia. Kuplakammion periaatteen keksi yhdysvaltalainen fyysikko Doland Glaser vuonna 1952. Hän sai siitä fysiikan Nobelin palkinnon 1960. Entisaikoina kuplakammio oli suosittu väline korkeaenergiafysiikan tutkimuksissa, nykyään ne on korvattu muilla ilmaisimilla.

Toimintaperiaate
Kuplakammio on painesäiliö, jonka sisällä on nestettä. Sen täytteenä voi käyttää esimerkiksi vetyä, neonia tai propaania. Neste pyritään pitämään lähellä kiehumispistettään. Kammio on kuitenkin rakennettu siten, että painetta voidaan muuttaa hyvin nopeasti.

Ennen hiukkasen odotettua saapumista kammioon sen painetta lasketaan äkillisesti, jolloin nesteen kiehumispiste laskee alemmaksi kuin nesteen lämpötila on. Tämä aiheuttaa kammion sisäisen nesteen ylikuumenemisen. Tutkittavan varatun hiukkasen mennessä ylikuumentuneen nesteen läpi syntyy hiukkasen reitin varrelle ioni-elektroni -pareja. Energia siirtyy nesteeseen ja syntyy pieniä kuplia, jotka jatkavat laajenemistaan nopeasti, kun painetta kammiossa edelleen lasketaan. Hiukkasen kulkema reitti nähdään näiden kuplien muodostamista helminauhamaisista jonoista.

Tällainen ilmaisin vaatii visuaalista analysointia. Hiukkasen tunnistaminen ja siihen liittyvät mittaukset tehdään analysoimalla kuplakammiosta useasta suunnasta otettuja valokuvia.

Lähteet

Aiheesta muualla

Hiukkasilmaisimet