Калориметр іонізаційний

Калориметр іонізаційний, прилад для визначення енергії часток космічних променів (~10 ¹¹ ев і вище). У ДО. і. енергія космічні частки поглинається в товстому шарі речовини (подібно до того, як в звичайному калориметрі поглинається тепло). Космічні частки високих енергій при взаємодії з речовиною в результаті ядерних реакцій народжують велике число вторинних часток або фотонів, які у свою чергу утворюють нові частки і т.д. Зрештою утворюється лавина заряджених часток, яка рухається в речовині, іонізуєт його атоми і при цьому втрачає свою енергію. Якщо товщина шару поглинаючої речовини досить велика і лавина заряджених часток повністю залишається в нім, то кількість створених в речовині іонів пропорційно енергії первинної космічної частки. Для виміру повного числа іонів поглинач з щільної речовини (зазвичай — залізо або свинець) розбивається на ряд шарів завтовшки в декілька см , між якими розміщуються іонізаційні камери .

  До. і. був винайдений в 1954 в СРСР, після чого він став широко застосовуватися як в СРСР, так і за кордоном для вивчення взаємодій космічних часток високих енергій (10 ¹¹ —10 ¹³ ев ) з атомними ядрами. При цьому До. і. зазвичай об'єднують з приладами, що дозволяють спостерігати результати цієї взаємодії, — Вільсона камерами, ядерними фотографічними емульсіями ( мал. 1 ), іскровими камерами . Типові габарити До. і.: висота 1,5—2 м-коду , площа поперечного перетину ~ 1 м ² , маса 10—20 т . У СРСР в 1964 на високогірній станції на р. Арагац у Вірменії побудований і працює унікальний До. і. площею 10 м ² і масою 70 т ( мал. 2 ). До. і. застосовувався в СРСР (1965—68) також на важких космічних станціях типа «Протон».

  Літ.: Грігоров Н. Л., Мурзін Ст С., Рапопорт І. Д., Метод виміру енергії часток в області вище 10 ¹¹ ev, «Журнал експериментальної і теоретичної фізики», 1958, т. 34, ст 2, с. 506; Бугаков Ст Ст [і ін.], Принципи пристрою наукової апаратури для вивчення космічних променів високої енергії на космічній станції «Протон-4», «Ізв. АН(Академія наук) СРСР. Серія фізична», 1970, т. 34 с. 1818; Грігоров Н. Л. [і ін.], Ядерна лабораторія в космосі. Новий етап у вивченні часток надвисоких енергій, «Природа», 1965 № 12, с. 7.

  Н. Л. Грігоров.

Мал. 1. Схематичне зображення іонізаційного калориметра у поєднанні з ядерними фотоемульсіями: 1 — мішень, в якій відбувається взаємодія космічної частки з атомними ядрами атомів мішені, що приводить до появи g-квантів високих енергій; 2 — шари свинцю, в яких g-віпромінювання породжує потужну лавину заряджених часток; 3 — ядерні фотоемульсії, реєструючі цю лавину; 4 — шари речовини (залізо або свинець), гальмівної лавину заряджених часток; 5 — імпульсні іонізаційні камери.

Мал. 2. Іонізаційний калориметр, встановлений на високогірній станції на р. Арагац у Вірменії.