30 cm バブルチャンバー (CERN)

30 cm バブル チェンバーは、10 cm バブル チェンバーとしてプロトタイプが作られ、 CERNで高エネルギー物理学の研究に使用された粒子検出器でした。

バブルチェンバーは、用途と基本原理の両方において霧箱に似ています。チェンバーは通常、沸点よりわずかに低い温度に加熱された液体を大きなシリンダーに充填して作られます。粒子がチェンバーに入ると、ピストンが突然圧力を下げ、液体は過熱された準安定相に入ります。荷電粒子はイオン化トラックを作成し、その周りで液体が蒸発して微細な泡を形成します。トラック周囲の泡の密度は、粒子のエネルギー損失に比例します。チェンバーが膨張するにつれて泡のサイズも大きくなり、最終的には目に見えるか写真に撮れるほどの大きさになります。チェンバーの周囲には複数のカメラが取り付けられており、イベントの 3 次元画像を撮影できます。

宇宙線シャワーにおける奇妙な粒子の発見と、重い中間子の広範囲にわたるスペクトルの証拠に続いて、^[1]シャルル・ペイルー [de] は液体水素バブルチャンバーの建設を開始しました。プロトタイプである 10 cm バブルチャンバーは 1957 年に最初に構築されました。これは学習プロセスと見なされ、チームがバブルチャンバーの機能をテストおよび研究できるようにしました。^[2]さらに、チャンバーは簡単に変更でき、磁場がありませんでした。

プロトタイプ段階で得た経験により、チームは30cmバブルチャンバーを構築することができました。チャンバーは円筒形で、全容積は12.5リットル、膨張を制御するピストンと1.5Tの磁場を生成するコイルを備えていました。^{[1] [2]}プロトタイプとして、30cmバブルチャンバーにより、トラックの歪みとイオン化の体系的な測定、液体水素の阻止能の研究、チャンバー内のバブルのサイズと成長が可能になりました。^[3]特に、精製されたビームでの中低エネルギーでの実験に非常に役立ちました。

1959年、この装置はシンクロサイクロトロン（SC）に設置され、そこで初めて265 MeVと330 MeVのπ ^{+中間子のビームにさらされた。 [3]その後、この装置は陽子}シンクロトロン（PS）から16 GeV/cのπ−ビームを受け、 ^{π−陽子相互作用における}パイ中間子生成とストレンジ粒子生成の研究が可能になった。 ^[4] 24 GeV/cでの2つの陽子間の相互作用を調べる実験も行われた。これらの複雑な相互作用を分析するために、シャルル・ペイルーは「ペイループロット」や「主軸」などの新しい手法を開発した。^[1]

撮影された写真は、30cmバブルチャンバーが小型であるにもかかわらず、並外れた品質であることを証明した。このチャンバーは1962年に稼働を停止したが、3年間の稼働で150kmのフィルムが生産された。^{[2] [5]} 1965年、30cmバブルチャンバーはフラスカティの国立研究所に貸し出された。

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