مكشاف جسيمات: الفرق بين النسختين

تصفح التاريخ تفاعلياً

[نسخة منشورة]

→ التعديل السابق التعديل اللاحق ←

تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى

مرئينص الويكي

مضمن

نسخة 08:06، 27 أغسطس 2010

ملف:CMScollaborationPoster.png

مكشاف الميونات الكبير Compact Muon Solenoid التابع ل مصادم الهدرونات الكبير قرب مدينة جينيف .

عدادات الجسيمات في الفيزياء (بالإنجليزية:Particle detector) هي مكشافات لاكتشاف جسيمات أولية و الذرات و الجزيئات . وحيث أن عدادات الجسيمات تقوم بقياس خواصا عديدة فتوجد منها أيضا عدد كبير يستطيع قياس الإشعاعت و الفوتونات وذلك بطرق مختلفة للتآثر مع تلك الجسيمات.

العد باستخدام التأثير الكهرومغناطيسي

غرفة التأين

غرفةالتأين وتتكون من أنبوب به غاز ويتوسطها سلك متصل بجهد كهربائي موجب ومعزول عن الأنبوب . وقد يبلغ الجهد الموجب 500 فولت. عند سقوط إشعاع مؤين يتأين الغاز في الأنبوب ، حيث تنفصل بعض الإلكترونات عن ذراتها مشكلة تيار كهربائي ضعيف يمكن قياسه . بذلك يمكن قياس شدة الإشعاع المؤين الساقط على الأنبوب ، بدون معرفة عدد الجسيمات .

مقياس جرعة الإشعاع: وهو عبارة عن غرفة أو أنبوب تأين صغيرة تقيس طاقة الإشعاع التي يتلقاها كل كيلوجرام من جسم الإنسان في منطقة فيها إشعاع ، مثل مختبر للمواد المشعة أو في مفاعل نووي. وهو معاير بحيث يعطي القراءة مباشرة ، ويستخدم كثيرا لغرض الوقاية من الإشعاع في المعامل والمؤسسات النووية. توجد منه أنواعا على شكل قلم الحبر ويُشبك في جيب القميص بحيث يكون ملازما للشخص باستمرار أثناء عمله. ويوزع على جميع العاملين بغرض تسجيل قراءته كل يوم لأغراض الوقاية من الإشعاع . كما توجد أنواع منه تعلق عل الحائط في صالة معمل الإشعاع ، تعطي تحذيرا للعاملين بإطلاق صفارة الخطر عند زيادة مستوى الإشعاع في الصالة عن حد معين.

في هذه الحالة يلتزم جميع العاملين بمغادرة الصالة والتجمع في مكان آمن ، حتى يقوم أخصائيي قسم الوقاية بالبحث بإجهزتهم عن مصدر الإشعاع وسببه ، و إصلاح ظروف العمل.

عداد جايجر: وهو يقيس كل جسيم مشحون دخل فيه بدون معرفة نوعه أو طاقته . ويعمل عداد جايجر بجهد كهربائي نحو 500 فولت . ويوجد منه أنواع يختلف نوع الغاز فيه بحيث يصلح لقياس أشعة مؤينة مختلفه.

عداد وميضي
عداد لوح مقاوم Resistive Plate Detektor
عداد غازي شبكي (engl. micro-pattern gas detector, MPGD)

عداد شبه الموصلات

عند دخول إشعاع مؤين في مكشاف شبه موصل يتسبب في حدوث نبضة تيار كهربائي . ويمكن قياس تلك النبضة الكهربائية الناشئة بواسطة مضخم إلكتروني وجهاز لعد تلك النبضات .

عداد وميضي

عداد وميضي أو عداد برقي Scintillation detektor هو هداد يستغل خاصية لبعض المواد في أنها تصدر برقا عند دخول أشعة مؤينة فيها . ويعتمد البرق الناتج على طاقة الجسيم المسبب لها أي تعتمد على سرعة الجسيم وبالتالي طاقة حركته. ويقاس البرق الناشيئ في رأس العداد الحساس بواسطة خلية ضوئية أو يمكن تضخيم البرقة بواسطة صمام تضخيم ضوئي ويقوم جهاز إلكتروني بعدها وتسجيلها.

عداد شيرينكوف

وهو عداد يستغل إشعاع شيرنكوف لعد الجسيمات السريعة . ويوجد منه أنواعا متعددة تستطيع قياس الأشعة الضوئية الناتجة في المكشاف بسبب دخول الجسيمات فيه أو عدادات تستطيع في نفس الوقت تحديد اتجاه الشعاع الصادر عن الجسيم . وفي امكان بعض عدادات شيرينكوف قياس الجسيمات المؤينة أو الجسيمات الغير مشحونة مثل النيوترون.

ويمكن تنفيذ الرأس الحساسة لعداد شيرينكوف بأحجام كبيرة قد تبلغ 2 متر مكعب ، ولذلك فهي تستخدم أيضا لقياس الأشعة الكونية و النيوترونات.

عدادات تقيس مسار الجسيمات

غرفة سحابية وهي تستغل ظاهرة تأين الغاز بمرور جسيم مشحون فيه . يؤين الجسيم المشحون عند اصتدامه بذرات الغاز في طريقه فيتكثف بخار الماء على الأيونات الناتجة ، حيث يكون بخار الماء جزءا من الغرفة السحابية ويكون في حالة التشبع . (تلك الظاهرة ترى أيضا في شكل مسارات الطائرات في السماء حيث تترك ورائها خطوطا بيضاء عبارة عن سحب رفيعة طويلة ، ذلك لأن بخار الجو يتكثف على الجزيئات الخارجة من محرك الطائرة النفاثة . وفي الغرفة السحابية يتكثف بخار الماء على الأيونات التي يتسبب في تكوّنها مرور جسيم مشحون في الوسط. )

غرفة الفقاقيع تماثل فكرتها فكرة الغرفة السحابية إلا أن الغرفة السحابية تكون ممتلئة بغاز مثل النيتروجين أو الأرجون ومشبع ببخار الماء وعي اصلح للجسيمات البطيئة ، أما غرفة الفقاقيع فهي تصلح للجسيمات المشحونة ذات الطاقة العالية (السريعة) فتكون الغرفة ممتلئة بسائل مثل الماء ويكون مشبع بغاز مذاب فيه ، وعند مرور جسيم مشحون في الماء تتأين جزيئات الماء على طريق الجسيم المشحون تحت التآثر الكهرومغناطيسي وتتكوّن الفقاقيع على الأيونات الناتجة ويمكن بذلك رؤية مسار الجسيمات وتصويرها بكاميرا.

غرفة شرارة spark chamber

هي غرفة شفافة لقياس الجسيمات الأولية المشحونة ، تحتوي على ألواح معدنية بداخلها وتملأ بغاز . يتسبب دخول جسيم مشحون في تأين الغاز بين الألواح . كانت تستخدم كثيرا خلال السبعينيات من القرن الماضي . وقد تفوقت عليها بعد ذلك وسائل قياس جديدة مثل غرفة الإزاحة و عداد شبه الموصلات وعلى الأخص العداد السيليكوني . ولا تزال غرفة الشرارة تستخدم في البحث العلمي نظرا لبساطتها .

عداد النيوترينو

عداد النيوترينو يكون كبيرا جدا بحجم 50.000 متر مكعب من الماء كما في تجربة سوبر كاميوكاندي باليابان وغيرها ، نظرا للتآثر الضعيف جدا بين النيوترينو والمادة .

@@ سطر 13: / سطر 13: @@
 *[[غرفة تأين|غرفةالتأين]] وتتكون من أنبوب به غاز ويتوسطها سلك متصل [[جهد كهربي|بجهد كهربائي]] موجب ومعزول عن الأنبوب . وقد يبلغ الجهد الموجب 500 [[فولت]]. عند سقوط [[إشعاع مؤين]] يتأين الغاز في الأنبوب ، حيث تنفصل بعض [[الإلكترونات]] عن [[ذرة|ذراتها]] مشكلة [[تيار كهربائي]] ضعيف يمكن قياسه . بذلك يمكن قياس شدة الإشعاع المؤين الساقط على الأنبوب ، بدون معرفة عدد [[إشعاع مؤين|الجسيمات ]].
-* [[مقياس جرعة الإشعاع]]:  وهو عبارة عن غرفة أو أنبوب [[تأين]] صغيرة تقيس  [[طاقة]] الإشعاع التي يتلقاها كل [[كيلوجرام]] من جسم [[الإنسان]]  في منطقة فيها إشعاع ، مثل مختبر للمواد المشعة. وهو معاير بحيث يعطي القراءة مباشرة ، ويستخدم كثير لغرض الوقاية من الإشعاع في المعامل والمؤسسات النووية.
+* [[مقياس الجرعة|مقياس جرعة الإشعاع]]:  وهو عبارة عن غرفة أو أنبوب [[تأين]] صغيرة تقيس  [[طاقة]] الإشعاع التي يتلقاها كل [[كيلوجرام]] من جسم [[الإنسان]]  في منطقة فيها إشعاع ، مثل مختبر للمواد المشعة أو في [[مفاعل نووي]]. وهو معاير بحيث يعطي القراءة مباشرة ، ويستخدم كثيرا لغرض الوقاية من الإشعاع في المعامل والمؤسسات النووية. توجد منه أنواعا على شكل قلم الحبر ويُشبك في جيب القميص بحيث يكون ملازما للشخص باستمرار أثناء عمله. ويوزع على جميع العاملين بغرض تسجيل قراءته كل يوم لأغراض الوقاية من الإشعاع . كما توجد أنواع منه تعلق عل الحائط في صالة معمل الإشعاع ، تعطي تحذيرا للعاملين بإطلاق صفارة الخطر عند زيادة مستوى الإشعاع في الصالة عن حد معين.
+في هذه الحالة يلتزم جميع العاملين بمغادرة الصالة والتجمع في  مكان آمن ، حتى يقوم أخصائيي قسم الوقاية بالبحث بإجهزتهم عن مصدر الإشعاع وسببه ، و إصلاح ظروف العمل.
 * [[عداد تناسبي]]