O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta'lim vazirligi ajiniyoz nomidagi nukus davlat pedagogika instituti fizika-matematika fakulteti fizika o‘qitish metodikasi kafedrasi

2.2.ELEMENTAR ZARRALARNI KUZATISH METODLARI
Elementar zarralarni ular modda orqali o‘tganda qoldiradigan izlari tufayli kuzatish mumkin. Izlarning xarakteri zarra zaryadining ishorasi, uning energiyasi, impulsi va shunga o‘xshash kattaliklarini baholashga imkon beradi. Zaryadli zarralar o‘z yo‘lida uchragan molekulalarni ionlashtiradi. Neytral zarralar iz qoldirmaydi, lekin ular yemirilib zaryadli zarralar hosil qilish paytida yoki biror yadro bilan to‘qnashish paytida seziladi. Demak, neytral zarralar ham o‘zlari bunyod qilgan zaryadli zarralarning ionlantirish taʼsiri orqali seziladi. Ionlashtiruvchizarralarni qayd qilishda qo‘llaniladigan asboblar ikki gruppaga bo‘linadi. Birinchi gruppaga zarraning uchib o‘tganligini qayd qiluvchi, bundan tashqari baʼzi hollarda uning energiyasi haqida tasavvur hosil qilishga imkon beruvchi qurilmalar kiradi. Ikkinchi gruppaga trekli asboblar, yaʼni zarralarning moddada qoldirgan izini (trekini) kuzatishga imkon beruvchi asboblar kiradi. Qayd qiluvchi asboblar qatoriga ionizatsion kameralar va gaz - razryadli hisoblagichlar kiradi. Cheryenkovs hisoblagichlari va stsintilyatsion hisoblagichlar ham keng qo‘llaniladi. Modda orqali uchib o‘tuvchi zaryadli zarra moddaning molekulalarini ionlashtiribgina qolmay, balki atomlarni uyg‘otadi ham. Normal holatga qaytayotganda atomlar ko‘rinuvchi yorug‘lik chiqaradi. Zaryadli zarralar taʼsirida sezilarli yorug‘lik (stsintilyatsiya) chiqaradigan moddalar fosforlar deyiladi. Organik fosforlar (benzol, naftalin, antratsen, naftatsen va hokazo) va noorganik fosforlar bo‘ladi. Eng ko‘p qo‘llaniladigan noorganik fosforlar jumlasiga ZnS — Ag (yaʼni kumush bilan aktivlashtirilgan ZnS) va NaJ — T1 kiradi. Proton hisoblagichlarida odatda plastmassali stsintilyatorlar qo‘llaniladi. Suyuq stsintilyatorlar ham qo‘llaniladi. Stsintilyatsion hisoblagich fosfordan tuzilgan bo‘lib, yorug‘lik undan maxsus yorug‘lik o‘tkazgich orqali fotoko ko‘paytirgichga beriladi. Fotoko‘paytirgich chiqishida hosil bo‘ladigan impulslar sanaladi. Impulslarning amplitudasi ham aniqlanadi(u yorug‘lik chaqnashining intensivligiga proporsionaldir), bu esa qayd qilinayotgan zarralar haqida qo‘shimcha maʼlumot beradi.
2 -rasm
Hisoblagichlar ko‘pincha gruppa qilib birlashtiriladi va shunday ulanadiki, bunda bir nechta asbob bir vaqtda belgilab boradigan hodisalar qayd qilinadi yoki aksincha.
Birinchi holda hisoblagichlar mos tushishlik sxemasi bo‘yicha, ikkinchi holda mos tushmaslik sxemasi bo‘yicha ulangan deyiladi. Turli xil ulanish sxemalaridan foydalanib, ko‘p hodisalar ichidan bizni qiziqtirayotganini ajratib olishimiz mumkin. Masalan, ustma-ust o‘rnatilgan va mos tushishlik sxemasi bo‘yicha ulangan ikki hisoblagich vertikal uchib o‘tayotgan 1 zarrani qayd qiladi(yuqoridagi 1-rasmga qarang), 2 va 3 zarrralarni qayd qilmaydi.
VILSON KAMERASI. Vilson kamerasi - pufakchali kamera, uchqunli kamera va emulsion kameralar trekli asboblar jumlasidandir. Bu asbobni 1912-yilda ingliz fizigiCh. Vilson yaratgan. Uchib o‘tayotgan zaryadli zarraning yo‘li Vilson kamerasida ko‘rinadi, chunki bu yo‘l ionlardan tashkil topgan bo‘lib, ionlarda biror suyuqlikning o‘ta to‘yintirilgan bug‘i kondensatsiyalanadi. Asbob uzluksiz emas, balki sikllar bilan ishlaydi. Kameraning qiyosan qisqa sezgirlik vaqti (0,1 — 1 sek) tinim vaqti (100— 1000-marta katta) bilan navbatma-navbat almashib turadi, tinim vaqti davomida kamera keyingi ish sikliga tayyorlanadi. Ish aralashmasini keskin (adiabatik) kengaytirish yo‘li bilan tez sovitish hisobiga bug‘ o‘ta to‘yingan holatga o‘tadi.Ish aralashmasi kondensatsiyalanmaydigan gaz (geliy, azot, argon) va suv, etil spirti va shunga o‘xshash suyuqlik bug‘laridan tashkil topgan bo‘ladi. Shu paytda kameraning ishchi hajmi stereoskopik ravishda (yaʼni bir nechta nuqtadan) suratga olinadi. Stereofotografiyalar qayd qilingan hodisaning fazoviy manzarasini hosil qilishga imkon beradi. Sezgirlik vaqtining tinim vaqtiga nisbati juda kichik bo‘lgani sababli, sodir bo‘lish ehtimoli kichik bo‘lgan biror hodisa qayd qilingunga qadar o‘n minglab surat olishga to‘g‘ri keladi. Kam uchraydigan hodisalarni kuzatish ehtimolini orttirish uchun boshqariladigan Vilson kameralaridan foydalaniladi, ularda kengaytirish mexanizmini kerakli hodisani ajratib oluvchi elektron sxemaga ulangan hisoblagichlar (zarralar hisoblagichi) boshqaradi. 1927-yilda sovet olimi D. V. Skobelsin Vilson kamerasini elektromagnit qutblari orasiga joylashtirib, uning imkoniyatlarini yanada kengaytirdi. Magnit maydoni taʼsiri ostida trayektoriyaning egrilanishiga qarab zarraning zaryadi ishorasini va impulsini aniqlash mumkin. Magnit maydoniga joylashtirilgan Vilson kamerasida olingan fotosuratga misol qilib 270-rasmni ko‘rsatish mumkin.
Pufakchali kamera.1952-yilda D. A. Glezer ixtiro qilgan pufakchali kamerada o‘tga to‘yingan bug‘lar o‘rniga o‘ta isitilgan shaffof suyuqlik olinadi (yaʼni o‘zining to‘yintirilgan bug‘lari bosimidan kichik bo‘lgan tashqi bosim ostida turgan suyuqlik;). Kameradan uchib o‘tgan ionlashtiruvchi zarra suyuqlikni kuchli ravishda qaynatib yuboradi, buning natijasida zarraning izida bug‘ pufakchalari tizilib qoladi — trek hosil bo‘ladi. Pufak­chali kamera ham Vilson kamerasi kabi sikllar bilan ish­ laydi. Bosimni keskin kamaytirish bilan kamera ishga tushiriladi, natijada ish suyuqligi o‘ta isitilgan metastabil holatga o‘tadi. Uchib o‘tayotgan zarralarga ayni vaqtda nishon bo‘lib xizmat qiluvchi ish