Разрядные трубки (трубки Конверси, годоскопические трубки). РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Разрядные трубки (трубки Конверси, годоскопические трубки) - управляемые газоразрядные координатные детекторы ионизирующих частиц. Представляют собой совокупность тонкостенных стеклянных или пластмассовых трубок (изредка полых стеклянных шариков) диам. 3-20 мм и длиной

1 м (иногда профилированных полипропиленовых пластин с каналами прямоуг. сечения), наполненных инертным газом (обычно Ne, смесь Ne с Не или Ne с добавкой ~0,2%Аг) под давлением 0,5-3 атм и помещённых между плоскими электродами. Когда через Р. т. проходит ионизирующая частица, то по сигналу управляющих детекторов на электроды подаётся высоковольтный импульс (длительностью 2-4 мкс и запаздыванием

1 мкс), создающий в межэлектродном пространстве электрич. поле напряжённостью до 8 кВ/см·атм. При этом электроны, освободившиеся в результате ионизации газа Р. т. ионизирующей частицей, и фотоэлектроны, выбитые из стенок Р. т. излучением возбуждённых той же частицей атомов газа, ускоряются алектрич. полем и инициируют внутри Р. т. импульсный разряд, к-рый охватывает весь её объём. Этот разряд фотографируют через прозрачный торец трубки или регистрируют в виде электрич. сигнала, используя фотосопротивление, фотодиод, а также с помощью введённого внутрь Р. т. электрода (или внеш. электрода, чувствительного к эл--магн. полю, создаваемому разрядом).

Поскольку разряд распространяется по всей длине Р. т., она является одномерным детектором. Для пространственной локализации траекторий частиц используют многослойные системы уложенных крест-накрест Р. т. (разрядные камеры) площадью до неск. десятков м², содержащие десятки и сотни тысяч Р. т. Подобные камеры, прослоенные блоками плотного вещества, представляют собой разновидность ионизационного калориметра, где энергия частицы измеряется по общему числу зажиганий Р. т.

Осн. характеристики Р. т. как детектора частиц - эффективность регистрации, пространственное (координатное) разрешение, время чувствительности и "мёртвое" время, долговечность. Эффективность Р. т. зависит от её диаметра, состава и давления газа, ионизирующей способности частицы, параметров высоковольтного импульса и обычно составляет 60-100%. При этом вероятность ложной вспышки не превышает 1%. Координатное разрешение Р. т. определяется её радиусом, однако если частица пересекает большое число Р. т., точность восстановления траектории оказывается значительно выше. Время чувствительности, определяемое как время задержки импульса высокого напряжения, при к-рой эффективность Р. т. надает вдвое, составляет 30- 40 мкс, но может быть сокращено до ~ 1 мкс введением в газ электроотрицат. добавок (О₂, SF₆ и т. п.) в кол-ве менее 0,1% или применением переменного очищающего электрич. ноля напряжённостью до 10 В/см. "Мёртвое" время Р. т. зависит от скорости процессов деионизации и девозбуждения газа после разряда и обычно составляет 0,1-1 с, но может быть снижено до 10 мс теми же методами, что и время чувствительности. Для предотвращения экранирования внеш. электрич. поля полем статич. заряда, осевшего на внутр. стенках Р. т., материал стенок должен иметь не слишком большое объёмное сопротивление (ниже 10¹² Ом·см). Стеклянная Р. т. выдерживает более 1,6 млн. вспышек без изменения характеристик.

Дешевизна, простота эксплуатации, долговрем. стабильность Р. т. обусловили их широкое применение в наземных и подземных исследованиях космических лучей, при поисках распада протона, в нейтринных экспериментах на ускорителях, где необходимы детекторы большой площади, а потоки частиц сравнительно невелики. Однако Р. т. вытесняются стримерными трубками (дрейфовыми), обладающими лучшими временными и координатными параметрами. Зависимость эффективности Р. т. от ионизир. способности частиц использовалась при поисках свободных кварков - частиц с зарядом 1/3 заряда электрона в составе кос-мич. лучей.

Литература по разрядным трубкам (трубкам Конверси, годоскопическим трубкам)

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.