第三节 探测射线的方法1

二、气泡室-----高能物理实验的最风行的探测设备
气泡室是由一密闭容器 组成，容器中盛有工作 液体
液体在特定的温度和压力下进行绝热膨胀，由于在 一定的时间间隔内（例如50ms）处于过热状态，液 体不会马上沸腾，这时如果有高速带电粒子通过液 体，在带电粒子所经轨迹上不断与液体原子发生碰 撞而产生低能电子，因而形成离子对，这些离子在 复合时会引起局部发热，从而以这些离子为核心形 成胚胎气泡，经过很短的时间后，胚胎气泡逐渐长 大，就沿粒子所经路径留下痕迹。如果这时对其进 行拍照，就可以把一连串的气泡拍摄下来，从而得 到记录有高能带电粒子轨迹的底片。 照相结束后，在液体沸腾之前，立即压缩工作液 体，气泡随之消失，整个系统就很快回到初始状 态，准备作下一次探测。
气泡室的优点： 气 泡 室 中 带 电 粒 子 的 径 迹
它的空间和时间分 辨率高；
工作循环周期短， 本底干净、径迹清 晰，可反复操作。
但也有不足之处：
那就是扫描和测量 时间还嫌太长； 体积有限，而且甚 为昂贵，
三、盖革-米勒计数器
一种能自动把放 射微粒计数出来 的仪器，利用了 射线的电离本领
一、威尔逊云室：
利用射线的电离本领 构造：一个圆筒状容器， 低部可以上下移动，上 盖是透明的，内有干净 空气
实验时，加入少量酒精， 使酒精蒸汽达到过饱和 状态。
a射线在云室中的径迹：直而粗
原因：a粒子质量大，不易改变方向，电离 本领大，沿涂产生的粒子多
ß射线在云室中的径迹：比较细，而且常 常弯曲 原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改变 方向，电离本领小，沿途产生的离子少
第三节 探测射线的方法
天然放射现象
成分 速度 贯穿能力
弱 较强

射线 射线
电离能力
很容易 较弱
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
氦原子核 1/10光速

高速
电子流 高能量
接近光速

射线
光速
很强
更小
电磁波
射线中的粒子与其它物质作用会产生的现象：
1、粒子使气体或液体电离，以这些 离子为核心，过饱和汽会产生云雾， 过热液体会产生气泡 2、使照相底片感光 3、使荧光物质产生荧光