Искровая камера

ИСКРОВАЯ КАМЕРА, трековый детектор заряженных частиц, в котором трек (след) частицы образует цепочка искровых электрических разрядов вдоль траектории её движения. В 1949 году Дж. Койффел (США) впервые наблюдал искровой разряд между параллельными пластинами, вызванный прохождением частицы. Применение искровой камеры в физике элементарных частиц началось после работы японских учёных С. Фукуи и С. Миямото (1959), которые использовали для наполнения искровой камеры инертные газы.

Искровая камера обычно представляет собой систему параллельных металлических пластин (электродов) площадью от десятков см² до нескольких м², пространство между которыми заполнено инертным газом. Расстояние между пластинами от 1-2 см до 10 см. Широко используются проволочные искровые камеры, электроды которых состоят из множества параллельных проволочек. Внешние управляющие счётчики фиксируют факт прохождения заряженной частицы через искровую камеру и инициируют подачу на её электроды короткого (от 10 до 100 не) высоковольтного импульса чередующейся полярности так, что между двумя соседними электродами появляется разность потенциалов порядка 10 кВ. В местах прохождения заряженной частицы между электродами за счёт ионизации ею атомов среды возникают свободные носители зарядов (электроны, ионы), что вызывает искровой пробой (разряд). Разрядные искры строго локализованы. Они возникают там, где появляются свободные заряды, и поэтому воспроизводят траекторию движения частицы через камеру (рисунок). Отдельные искровые разряды направлены вдоль электрического поля (перпендикулярно электродам). Совокупность последовательных разрядов формирует трек частицы, который может быть зафиксирован оптическим (фотография) либо электронным (электронно-оптический преобразователь) методом. Пространственное разрешение искровой камеры обычно составляет около 0,3 мм; частота срабатывания порядка 10-100 Гц. Искровые камеры могут иметь размеры порядка нескольких метров. Применяются в ядерной физике и физике элементарных частиц.

Лит.: Экспериментальные методы ядерной физики. М., 1966. Ч. 1: Калашникова В. И., Козодоев М. С. Детекторы элементарных частиц; Фрауэнфельдер Г., Хенли Э. Субатомная физика. М., 1979.