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Es posible producir imágenes de la producción de par en hecho en casa, cámara de niebla?

Hay algunas fotos en la web que muestra el contador de la espiral en los caminos de un electrón, el positrón par produjo en una cámara de burbujas con un campo magnético uniforme, por ejemplo:-

e+ e- pair production

Sería práctico para producir una cámara de niebla y [bobinas de Helmholtz] capaz de obtener imágenes de eventos de este tipo en un nacional ordinaria, plaza de garaje? ¿Qué tipo de fuente necesito? Con qué frecuencia podría tales eventos se detecta?

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aceinthehole Puntos 1460

Conceptos básicos

Usted necesita

  1. ser capaz de generar un par de creación de eventos y
  2. ser capaces de imagen es lo suficientemente bien como para saber de qué se trataba.

Conseguir un par de conversión evento

Par de la creación de las llamadas de la más alta energía de rayos gamma puede conseguir y como la cantidad de masa en la cámara como se puede arreglar.

Las probabilidades de obtener un par de conversión del evento son graficados en la figura 31.17 del 2013 Revisión de la Física de Partículas capítulo en el paso de la radiación a través de la materia, pero no llegue a 10% en el aire hasta que en algún lugar entre el 6 y el 10 MeV. Aunque este proceso puede ocurrir tan pronto como llegue a energías por encima de $2m_e \approx 1.022 \,\mathrm{MeV}$, usted necesita una cierta energía de sobra para dar la crea partículas de cierto impulso. La masa de la atenuación de la longitud es graficado en la figura 31.16 de la misma referencia, pero para unos pocos MeV gammas usted está buscando a una distancia de alrededor de 20 cm.

Ser capaz de darse cuenta de que lo tienes

Para ser capaz de decir que tienes un par de conversión caso de que usted necesita el tiempo suficiente pistas para convencerse de que tiene un aislado "vee" y a decir que las pistas de la curva en direcciones opuestas. Que se preocupa por un tiempo suficiente de propagación a distancia para el problema creado por el ser en forma de línea y ver que no trivial de la curvatura. Por el bien de los argumentos que vamos a decir que una décima parte de la de radio de la curva es bastante bueno. Esto significa que las pistas que son, al menos, una décima parte de su radio de curvatura.

El radio de curvatura de una partícula en un campo magnético está dada por $$ r = \frac{p}{qB} \,.$$ (Tenga en cuenta que yo no escribo $p=mv$ debido a que el par puede ser, al menos, moderadamente relativista. Sólo se adhieren a impulso.)

Las preocupaciones de la ingeniería

Usted necesita recoger a una fuente de rayos gamma, y desea que tan enérgico como sea posible. Para realmente enérgico gammas usted necesita un acelerador de un sistema basado en, pero esto hace que el proyecto muchas veces tan grande como empezó. Voy a asumir que usted va a utilizar un radiológico, a pesar de la baja de la energía y el impredecible tiempo. El cobalto-60 sería suficiente si tienes paciencia, pero me gustaría sugerir el Torio-232 si se puede conseguir (que en realidad va a tomar ventaja de la gamma de alta energía de la hija de isótopos de Talio-208).

El uso de las fuentes radiológicas significa que se necesita un continuo de datos sistemas de adquisición de algún tipo, digamos de vídeo digital.

Finalmente debes elegir la fuerza del campo magnético, y que depende de la espera impulso de su pareja, que depende de la energía de su fuente.

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Paul Puntos 1

Estos pares electrón-positrón son creados por los rayos gamma. No sé nada acerca de cómo hacer una cámara de niebla, pero la detección cósmicos de rayos gamma en la superficie de la Tierra es muy muy raro. El ambiente es muy opaco a los rayos gamma (Fuente). Cósmicos, los rayos gamma de ráfaga se detectan comúnmente en los satélites que orbitan alrededor de la Tierra, pero muy pocos lo hacen a la superficie.

Estas imágenes de par de producciones que son probablemente de los rayos gamma creado en los aceleradores de partículas.

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akhmeteli Puntos 10362

Creo que no sería práctico en absoluto: puramente problemas técnicos aparte, no estoy seguro de que sería capaz de garantizar la seguridad - estamos hablando de la radiación ionizante, ¿recuerdas?

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