عرض مصدر غرفة فقاقيع

[[ملف:Liquid hydrogen bubblechamber.jpg|thumb|left |250px|غرفة فقاقيع بالهيدروجين السائل وترى فيها مسارات بعض الجسيمات المشحونة.]]

'''غرفة فقاقيع''' في [[فيزياء الجسيمات]] (بالإنجليزية: Bubble Chamber) هي جهاز لاكتشاف [[جسيم أولي|الجسيمات الأولية]] حيث تظهر مسارات الجسيمات ذات الشحنة مثل [[هادرون|الهادرونات]] .<ref>{{استشهاد ويب
 |مسار=http://www.picoexperiment.com/
 |عنوان=The PICO experiment
 |ناشر=[[SNOLAB#Experiments|PICO]]
 |تاريخ الوصول=2016-02-22
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20180308175352/http://www.picoexperiment.com/ | تاريخ أرشيف = 08 مارس 2018 }}</ref><ref>{{استشهاد ويب
 |مؤلف=Anne Pinckard
 |تاريخ=21 July 2006
 |عنوان=Front Seat to History: Summer Lecture Series Kicks Off – Invention and History of the Bubble Chamber
 |مسار=https://www2.lbl.gov/Publications/Currents/Archive/Jul-21-2006.html#6
 |عمل=Berkeley Lab View Archive
 |ناشر=[[مختبر لورنس بيركلي الوطني]]
 |تاريخ الوصول=2009-10-03
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20171224093552/http://www2.lbl.gov/Publications/Currents/Archive/Jul-21-2006.html | تاريخ أرشيف = 24 ديسمبر 2017 }}</ref><ref>{{استشهاد ويب
 |مسار=http://www.picassoexperiment.ca/experiment.php
 |عنوان=The PICASSO experiment
 |ناشر=[[PICASSO]]
 |تاريخ الوصول=2009-10-03
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20171230085950/http://www.picassoexperiment.ca/experiment.php | تاريخ أرشيف = 30 ديسمبر 2017 }}</ref> كما يعمل الوسط السائل الممتلئة به الغرفة كهدف لتصادم الجسيمات . وطريقة عمل غرفة الفقاقيع تشبه طريقة [[غرفة سحابية|الغرفة السحابية]].

اخترع تلك الغرفة الفيزيائي [[دونالد جلاسر]] وحاز بهذا الاختراع على [[جائزة نوبل في الفيزياء|جائزة نوبل للفيزياء]] عام 1952 .

== طريقة عملها ==
[[ملف:Bubble-chamber.svg|thumb|left|225px|تركيب غرفة الفقاقيع]]

تملأ غرفة الفقاقيع عادة [[هيدروجين|بالهيدروجين]] السائل، ويمكن أن يستبدل هذا ب [[كريبتون|الكريبتون]] أو [[زينون]] Xenon، ويمثل هذا الوسط الهدف الذي تتفاعل معه [[جسيم أولي|الجسيم]] المرغوب دراسته . وقد يُسلط فيض الجسيمات على الغرفة من [[مسرع جسيمات|معجل للجسيمات]].

ولتجهيز الغرفة للقياس يخفض [[ضغط|الضغط]] في الغرفة بحيث تصبح درجة حرارة الهيدروجين إعلى قليلا عن درجة غليانه . وعند دخول جسيم مشحون في الغرفة فهو [[تأين|يؤين]] ذرات الهيدروجين عل طول مساره، وتكون تلك الأيونات بمثابة أنوية لتكوُن الفقاقيع، التي يمكن رؤيتها على طول مسار الجسيم .

وبعد نحو 1ه ثوان من مرور الجسيمات المشحونة في غرفة الفقاقيع يلتقط لها عدة صور سريعة عن طريق تسليط انبضات الكاميرا الضوئية (الفلاش) وذلك من زوايا مختلفة بحيث يتكون من الصور المتعددة صورا مجسمة لتحديد مسارات الجسيمات فيها بالضبط . وبعد ذلك يُرفع الضغط ثانيا في غرفة الفقاقيع لكي تبدأ دورة جديدة للقياس . وتستغرق مثل تلك الدورة نحو 1/10 من الثانية حتى تعود غرفة الفقاقيع إلى حالتها الأصلية وتختفي المسارات استعدادا لدورة جديدة . 
 
ويحيط بغرفة الفقاقيع في العادة [[حقل مغناطيسي|مجال مغناطيسي]] متساوي بحيث تنحرف تحت تأثيره الجسيمات المختلفة الشحنة في اتجاه مضاد، طبقا لقانون لورينس، فيرسم كل جسيم مسارا مقوسا، يتناسب [[نصف القطر|نصف قطر]] انحنائه تناسبا طرديا مع سرعة و [[كتلة]] الجسيم .

== استخداماتها ==

بمعرفة منحنى مسار الجسيم يمكن حساب النسبة بين [[كتلة]] الجسيم و [[شحنة كهربائية|شحنته]] ، كما يمكن بها تحديد [[عمر النصف]] للجسيمات التي [[اضمحلال نشاط إشعاعي|تتحلل]] سريعا .

وتستخدم غرفة الفقاقيع ليس فقط كعداد للجسيمات بل تعمل أيضا كهدف تصوب إليه الجسيمات للتتفاعل مع ذرات السائل الموجود في الغرفة . أي يمكن دراسة تفاعلات نووية بين جسيم معين مع مختلف مواد مختلفة تملأ بها الغرفة في حالتها السائلة . وبحسب نوع السائل الموجود في غرفة الفقاقيع والجسيم المتفاعل معه يمكن أن تنتج جسيمات جديدة مثل [[ميزون|الميزونات]] و [[باريون]]ات ثقيلة أو [[ميوون|ميون]]ات وتتحلل بدورها خلال مسارها في السائل.

وعن طريق دراسة تحلل نواتج التفاعل بين الجسيم الخارجي والسائل فيمكن استخلاص معلومات أكثر، مثل [[عدد كم مغزلي|العزم المغزلي]] و [[تكافؤ (فيزياء)|التماثل]] parity للجسيم المتحلل .

== تتبع تفاعلات النيوترينو ==
{{مفصلة|نيوترينو }}
[[ملف:Neutrino bubble chamber decay overlay.png|thumb| left| 300px|صورة من غرفة الفقاقيع تبين مسارات نواتج التفاعل : <math>\nu_\mu+p\rightarrow \pi^+  +\mu^- + p</math>. وفيها نيوترينو-الميون (<math>\nu_\mu</math>) آتيا من اسفل اليسار (غير مرئي) ويصتدم ببروتون p للهيدروجين السائل . ينشأ عن التفاعل [[بيون]] موجب الشحنة (<math>\pi^+</math>) و [[ميوون|ميون]] سالب الشحنة (<math>\mu^-</math>). التفاعل الجاري بين الميون و [[كوارك]] البروتون يتم بوساطة من أحد [[بوزون|بوزونات W]] ([[قوة نووية ضعيفة|تآثر ضعيف]]). وهذا ما يشرحه الشكل التحليلي على اليمين .]]

تبين الصورة تتبع تفاعل النيوترينو مع أحد [[كوارك]]ات البروتون. غرفة الفقاقيع هنا ممتلئة بالهيدروجين السائل . وتبين الصورة مسارات الجسيمات الناتجة عن تفاعل نيوترينو (غير مرئي) مع أحد بروتونات الهيدروجين . ومن الملاحظ أن غرفة الفقاقيع تبدي مسارات الجسيمات المشحونة، مثل [[بروتون|البروتون]] و [[بيون|البيون]] و [[ميوون|الميون]] ، ولكن الجسيمات المتعادلة كهربائيا فلا يبدو لها مسار لأنها لا تتسبب في [[تأين]] الوسط على طول مسارها.

== مراجع ==
{{مراجع}}

== اقرأ أيضا ==
* [[غرفة سحابية]]
* [[مكشاف جسيمات|عداد جسيمات]]
* [[تجربة أطلس]]
* [[تجربة سوبر كاميوكاندي]]
* [[مكشاف مصادم فيرميلاب]]
* [[عداد غايغر|عداد جايجر]]
* [[مكشاف شيرينكوف|عداد شيرينكوف]]
* [[عداد وميضي]]
* [[عداد تناسبي]]
* [[مكشاف شبه الموصلات|عداد شبه الموصلات]]
* [[إشعاع مؤين]]
* [[صمام تضخيم ضوئي]]
{{حساسات}}
{{شريط بوابات|الفيزياء}}
{{تصنيف كومنز|Bubble chambers|غرفة فقاقيع}}

{{ضبط استنادي}}

[[تصنيف:تقانات الهيدروجين]]
[[تصنيف:كواشف جسيمات]]
[[تصنيف:معدات مخبرية]]