Люмінесцентна камера , сцинтиляційна камера, прилад для спостереження і реєстрації траєкторії (слідів, треків) іонізуючих часток, заснований на властивості люмінофорів (сцинтиляторів) світитися при проходженні через них швидких заряджених часток. Заряджена частка втрачає в речовині енергію, іонізуя і збуджуючи атоми і молекули, що знаходяться поблизу її траєкторії. У сцинтиляторах частина енергії, втрачена часткою, перетвориться в енергію світлового спалаху, який можна реєструвати за допомогою фотоелектронних помножувачів, а в деяких випадках — відчувати добре адаптованим оком (див. Сцинтиляція, Люмінесценція, Спінтарископ ).
Тривалість свічення сліду визначається властивостями люмінофора і складає зазвичай від 10 -4 до 10 -7 сік в неорганічних і до 10 -9 сік в органічних сцинтиляторах. З кожного см довжини сліду іонізуючої частки навіть в кращих сцинтиляторах випускається не більш 10 5 —10 7 світлових квантів (фотонів). Тому слід не може бути безпосередньо сфотографований.
Вперше Л. до. була створена в 1952 радянським фізиком Е. До. Завойським із співробітниками. Основними її елементами є: сцинтилятор, в якому утворюються сліди іонізуючих часток, і високочутливий електронно-оптичний пристрій, що дозволяє достатньою мірою підсилити яскравість зображення слідів для їх спостереження неадаптованим оком, а також для їх фотографування або телепередачі (див. Електронно-оптичний перетворювач ).
Схема одного з варіантів Л. до., у якій сцинтилятором служать кристали йодистого цезію CSI або антрацену 1 , а підсилювачем яскравості зображення — багатокаскадний електронно-оптичний перетворювач (ЕОП), показана на мал. 1 , а. Об'єктив 3 проектує зображення сліду 2 частки в кристалі на фотокатод 4 багатокаскадного електронно-оптичного перетворювача. Зображення, посилене ЕОП по яскравості в 10 5 —10 6 разів, з'являється на вихідному люмінесцентному екрані 5 перетворювача і може бути сфотографоване фотоапаратом 6 . На мал. 1 , би показаний інший варіант Л. до., де зображення сліду, посилене за допомогою перетворювача, не фотографується безпосередньо, а спочатку перетвориться за допомогою передавальної телевізійної трубки 7 у відеосигнал. В результаті зображення може бути відтворене на екрані телевізора 8 , що знаходиться у видаленому приміщенні, записане за допомогою магнітофона 9 або введено для обробки в швидкодіючу ЕОМ(електронна обчислювальна машина) 10 . Контрастність і яскравість зображення можуть регулюватися радіотехнічними засобами. У деяких Л. до. застосовується волоконна оптика : світло поширюється від сліду до фотокатода електронно-оптичного перетворювача за рахунок повного внутрішнього віддзеркалення від стінок багаточисельних тонких трубочок наповнених рідким сцинтилятором, або тонких ниток з сцинтіллірующей пластмаси 1 , сукупність яких і складає робочий об'єм Л. до. ( мал. 1 , в, г). Це дає виграш в ефективності збирання світла в десятки або навіть сотні разів в порівнянні з використанням самих светосильних об'єктивів. Проте при цьому погіршується просторовий дозвіл і чіткість зображення слідів.
Сліди іонізуючих часток в Л. до. ( мал. 2 ) багато в чому аналогічні слідам в толстослойних ядерних фотографічних емульсіях, Вільсона камері, дифузійній камері, іскровій камері, бульбашковій камері (трекові детектори). Ширіна слідів а-часток, що світяться, не перевищує декілька мкм . Багаточисельні розриви пояснюються квантовими флуктуаціями, що помітно виявляються із-за крихти повного числа фотонів, що приходять від сліду на фотокатод перетворювача. Кожна світла крапка на фотографіях слідів протонів ( мал. 2 , би) і релятивістських мезонів ( мал. 2 а) утворена одиночним світловим квантом люмінесценції, що вирвав фотоелектрон з фотокатода ( мал. 1 ). Щільність таких крапок на слідах прямо пропорційна величині втрат енергії часток в речовині. Перевагою Л. до. перед іншими трековими детекторами є високий тимчасовий дозвіл, обмежений лише величиною часу висвічення сцинтилятора, оскільки об'єктив і електронно-оптичний перетворювач принципово можуть забезпечити тимчасовий дозвіл ~10 -13 —10 -14 сік . Для відбору ядерних явищ, що представляють інтерес, запуск Л. до. виробляється від системи сцинтиляційних або інших детекторів часток, включених в схеми збігів або антизбігів і дозволяючих встановити факт попадання в об'єм Л. до. тієї або іншої частки, її зупинки, вильоту і т.п. Це дозволяє досліджувати рідкі і складні явища, в яких поважно знати взаємне розташування траєкторій окремих часток.
Швидкі нейтрони реєструються зазвичай по протонах віддачі, що виникають при зіткненні нейтронів з водневими атомами, що входять до складу сцинтилятора, повільні нейтрони (теплові) — по заряджених частках, що утворюються в результаті ядерних реакцій, що збуджуються нейтронами. Л. до. чутлива також і до електромагнітного випромінювання: рентгенівські і g-кванті утворюють в її робочому об'ємі електрони великої енергії, завдяки фотоефекту, ефекту Комптона і утворенню пар (див. Гамма- випромінювання ).
Л. до. може використовуватися також як високочутливий і безінерційний детектор в авторадіографії, дефектоскопії, рентгеноскопії.
Літ.: 3авойський Е. До. [і ін.], Люмінесцентна камера, «ДАН СРСР», 1955, т. 100 № 2, с. 241; їх же, Про люмінесцентну камеру, «Атомна енергія», 1956 № 4, с. 34; 3авойський Е. До. і Замовкни Р. Е., Про міжмолекулярне перенесення енергії збудження в кристалах, «ДАН СРСР», 1956, т. 111 № 2, с. 328; Демідов Би. А., Фанченко С. Д., Спостереження релятивістських заряджених часток в люмінесцентній камері «Журнал експериментальної і теоретичної фізики», 1960, т. 39, ст 1(7), с. 64; Принципи і методи реєстрації елементарних часток, під ред. Л. К. Л. Юан і Ву Цзян-сюн, переклад з англійського, М., 1963.
