الشكل 13-9 تظهر صورة حجرة قناعة اللون الوهمية مسار الجسيمات المشحونة. - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

يحتوي أنبوب غاز جاير-مولر على أسطوانة نحاسية ذات شحنة سالبة. يوضع أسفل مركز هذه الأسطوانة سلك شُبِّك، بحيث يبقى فوق الجهد المطبق على السلك والأسطوانة دون النقطة التي يحدث عندها التفريغ التلقائي للشحنات أو الموضة. عندما يدخل جسيم مشحون أو أشعة جاما إلى الأنبوب، يؤين ذرة غاز بين أسطوانة النحاس والسلك، فيتسارع الأيون الموجب الناتج في اتجاه الأسطوانة تحت تأثير فرق الجهد، فيتسارع إلكترون في اتجاه السلك الموجب، وتولد حركة الجسيمات المشحونة في اتجاه الأقطاب سيلاً من الجسيمات المشحونة، فتولد نبضة تيار خلال الأنبوب.

توضع هذه الحجرة على منطقة مشعة بيخار الماء أو بخار الإيثانول. وعندما تنتقل الجسيمات المشحونة خلال الحجرة تترك أثراً من الأيونات في مسارها، فيتكاثف البخار على شكل قطرات صغيرة على تلك الأيونات. وبهذه الطريقة تتكون مسارات مرئية من القطرات، أو الضباب. وفي الكشاف الماثل الذي لا يزال يستخدم حتى الآن، والمسمى بحجرة الفقاعة، تعبر الجسيمات المشحونة خلال سائل تبقى درجة حرارته فوق درجة الغليان. في هذه الحالة فإن مسار الأيونات بسبب تكون فقاعات بخار تحدد مسارات الجسيمات، كما في الشكل 13-9.

أنتجت التقنية الحديثة حجرات كشف تسمى حجرات سلك تشبه أنابيب جاير- مولر العملقة. وتفصل الصفائح الكبيرة بضغوط صغيرة مغلوعة بغاز ذي ضغط منخفض. يحدث التفريغ الكهربائي في مسار الجسم الذي يعبر خلال الحجرة فيكشف الحاسوب عن التفريغ، ويسجل موقعه للتحليل التالي.

الجسيمات المتعادلة كهربائياً لا تغادر المسارات؛ لأنها لا تحدث تفريغاً. ويمكن استخدام قوانين حفظ الطاقة وحفظ الزخم في التصادمات لتبين ما إذا أنتجت جسيمات متعادلة. وتستخدم كواشف أخرى لتقيس طاقة الجسيمات. تستخدم مجموعة متكاملة من أجهزة الكشف في تجارب المسارعات العالية الطاقة، ومنها الكاشف التصادمي في مختبر فيرمي، الذي يصل ارتفاعه إلى ارتفاع بناء من ثلاث طوابق، كما هو موضح في الشكل 14-9. صمم الكاشف التصادمي في فيرمي لرصد ربع مليون تصادم للجسم في الثانية، لتكوين صورة حاسوبية لحالات التصادم، كما هو موضح في الشكل 14-10.

يحتوي أنبوب غاز جاير-مولر على أسطوانة نحاسية ذات شحنة سالبة. يوضع أسفل مركز هذه الأسطوانة سلك شُبِّك، بحيث يبقى فوق الجهد المطبق على السلك والأسطوانة دون النقطة التي يحدث عندها التفريغ التلقائي للشحنات أو الموضة. عندما يدخل جسيم مشحون أو أشعة جاما إلى الأنبوب، يؤين ذرة غاز بين أسطوانة النحاس والسلك، فيتسارع الأيون الموجب الناتج في اتجاه الأسطوانة تحت تأثير فرق الجهد، فيتسارع إلكترون في اتجاه السلك الموجب، وتولد حركة الجسيمات المشحونة في اتجاه الأقطاب سيلاً من الجسيمات المشحونة، فتولد نبضة تيار خلال الأنبوب. توضع هذه الحجرة على منطقة مشعة بيخار الماء أو بخار الإيثانول. وعندما تنتقل الجسيمات المشحونة خلال الحجرة تترك أثراً من الأيونات في مسارها، فيتكاثف البخار على شكل قطرات صغيرة على تلك الأيونات. وبهذه الطريقة تتكون مسارات مرئية من القطرات، أو الضباب. وفي الكشاف الماثل الذي لا يزال يستخدم حتى الآن، والمسمى بحجرة الفقاعة، تعبر الجسيمات المشحونة خلال سائل تبقى درجة حرارته فوق درجة الغليان. في هذه الحالة فإن مسار الأيونات بسبب تكون فقاعات بخار تحدد مسارات الجسيمات، كما في الشكل 13-9. أنتجت التقنية الحديثة حجرات كشف تسمى حجرات سلك تشبه أنابيب جاير- مولر العملقة. وتفصل الصفائح الكبيرة بضغوط صغيرة مغلوعة بغاز ذي ضغط منخفض. يحدث التفريغ الكهربائي في مسار الجسم الذي يعبر خلال الحجرة فيكشف الحاسوب عن التفريغ، ويسجل موقعه للتحليل التالي. الجسيمات المتعادلة كهربائياً لا تغادر المسارات؛ لأنها لا تحدث تفريغاً. ويمكن استخدام قوانين حفظ الطاقة وحفظ الزخم في التصادمات لتبين ما إذا أنتجت جسيمات متعادلة. وتستخدم كواشف أخرى لتقيس طاقة الجسيمات. تستخدم مجموعة متكاملة من أجهزة الكشف في تجارب المسارعات العالية الطاقة، ومنها الكاشف التصادمي في مختبر فيرمي، الذي يصل ارتفاعه إلى ارتفاع بناء من ثلاث طوابق، كما هو موضح في الشكل 14-9. صمم الكاشف التصادمي في فيرمي لرصد ربع مليون تصادم للجسم في الثانية، لتكوين صورة حاسوبية لحالات التصادم، كما هو موضح في الشكل 14-10. --- SECTION: الشكل 13-9 تظهر صورة حجرة قناعة اللون الوهمية مسار الجسيمات المشحونة. --- --- SECTION: الشكل 14-9 في مختبر فيرمي، يسجل الكاشف التصادمي المسارات الناتجة عن بلايين التصادمات (a). صورة حاسوبية لحالات التصادم (b) في مختبر فيرمي لحالة الكوارك العلوي (b) --- --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: الشكل 13-9 تظهر صورة حجرة قناعة اللون الوهمية مسار الجسيمات المشحونة. Description: An image showing colorful streaks of light, possibly representing particle tracks in a chamber. Context: Illustrates particle tracks in a bubble chamber. **FIGURE**: الشكل 14-9a Description: Photograph of the ATLAS detector at CERN's Large Hadron Collider, showing a complex array of detectors and equipment. Context: Shows a particle detector used in high-energy physics experiments. **FIGURE**: الشكل 14-9b Description: Computer-generated image of particle collision event data from the ATLAS detector, showing tracks and energy deposits. Context: Visualizes particle collision data, illustrating reconstructed particle paths.