Bilik gelembung

Bilik gelembung ( adalah sebuah alat yang diisi dengan cairan transparan yang disuperpanaskan (biasaya hidrogen cair) yang digunakan untuk mendeteksi partikel bermuatan listrik yang bergerak melaluinya. Alat ini ditemukan pada tahun 1952 oleh Donald A. Glaser, yang menghadirkannya Penghargaan Nobel Fisika 1960. Pernah dikatakan bahwa Glaser terinspirasi oleh gelembung-gelembung dalam sebuah gelas bir; akan tetapi, dalam percakapan pada tahun 2006, dia menyangkal cerita ini, tetapi juga mengatakan bahwa meskipun bir bukanlah inspirasi dari bilik gelembung, dia memang melakukan percobaan menggunakan bir untuk mengisi prototipe-prototipe awal.

Bilik gelembung banyak digunakan di masa lampau, tetapi sekarang sebagian besar telah digantikan oleh bilik kabel, bilik percikan, dan detektor silikon. Bilik gelembung yang terkenal di antarnya Big European Bubble Chamber (BEBC) dan Gargamelle.

Fungsi dan kegunaan

Bilik gelembung mirip dengan bilik kabut, baik dalam penerapannya maupun dalam prinsip dasarnya. Bilik gelembung biasanya dibuat dengan mengisi sebuah silinder besar dengan suatu cairan yang dipanaskan sampai tepat di bawah titik didihnya. Ketika partikel memasuki bilik, sebuah piston secara tiba-tiba mengurangi tekanannya, dan cairannya memasuki fase superpanas dan metastabil. Partikel bermuatan akan membentuk sebuah jalur ionisasi, di sekitar daerah yang cairannya menguap, membentuk gelembung mikroskopis. Kepadatan gelembung di sekitar jalur sebanding dengan pengurangan energi partikel.

Ukuran gelembung bertambah jika bilik diperluas, hingga gelembungnya cukup besar untuk dilihat atau direkam. Beberapa kamera dipasang di sekitar bilik, memungkinkan penangkapan gambar tiga dimensi dari kejadian di dalamnya. Bilik gelembung dengan resolusi beberapa mikrometer (μm) pernah dioperasikan.

Seluruh bilik berada dalam pengaruh sebuah medan magnet yang konstan, yang menyebabkan partikel bermuatan bergerak dalam jalur heliks yang jari-jarinya ditentukan oleh perbandingan massa-muatan dan kecepatannya. Karena besar muatan dari semua partikel bermuatan dan berumur lama besarnya sama dengan besar muatan elektron, jari-jari kurvanya pasti sebanding dengan momentumnya. Jadi, dengan mengukur jari-jari kurvanya, momentumnya bisa ditentukan.

Penemuan penting yang dilakukan menggunakan bilik gelembung diantaranya adalah penemuan arus netral lemah di Gargamelle pada tahun 1973, yang mendukung kebenaran teori elektrolemah dan membuka jalan bagi penemuan boson W dan Z pada tahun 1983 (dalam eksperimen UA1 dan UA2). Selain itu, bilik gelembung telah digunakan dalam penelitian partikel masif yang berinteraksi lemah, di SIMPLE, COUPP, PICASSO dan PICO.

Referensi

Pranala luar

Detektor partikel