Ein Luftblase-Raum ist ein mit einer überhitzten durchsichtigen Flüssigkeit gefüllter Behälter (meistenteils flüssiger Wasserstoff) hat gepflegt, elektrisch beladene Partikeln zu entdecken, die sich dadurch bewegen. Es wurde 1952 von Donald A. Glaser erfunden, für den er dem 1960-Nobelpreis in der Physik zuerkannt wurde. Vermutlich wurde Glaser durch die Luftblasen in einem Glas von Bier begeistert; jedoch, in einem 2006-Gespräch, hat er diese Geschichte widerlegt, sagend, dass, obwohl Bier nicht die Inspiration für den Luftblase-Raum war, er Versuche mit Bier angestellt hat, um frühe Prototypen zu füllen.

Wolkenräume arbeiten an denselben Grundsätzen wie Luftblase-Räume, nur sie basieren auf dem superdurchtränkten Dampf aber nicht der überhitzten Flüssigkeit. Während Luftblase-Räume in der Vergangenheit umfassend verwendet wurden, sind sie jetzt größtenteils durch Leitungsräume und Funken-Räume verdrängt worden. Historisch schließen bemerkenswerte Luftblase-Räume Big European Bubble Chamber (BEBC) und Gargamelle ein.

Funktion und Gebrauch

Der Luftblase-Raum ist einem Wolkenraum in der Anwendung und dem Kernprinzip ähnlich. Es wird normalerweise durch die Füllung eines großen Zylinders mit einer Flüssigkeit gemacht, die zu gerade unter seinem Siedepunkt geheizt ist. Da Partikeln in den Raum eingehen, vermindert ein Kolben plötzlich seinen Druck, und die Flüssigkeit tritt in einen überhitzten, metastable Phase ein. Beladene Partikeln schaffen eine Ionisierungsspur, um die die Flüssigkeit verdampft, mikroskopische Luftblasen bildend. Die Luftblase-Dichte um eine Spur ist zu einem Energieverlust einer Partikel proportional.

Luftblasen wachsen in der Größe, als sich der Raum ausbreitet, bis sie groß genug sind, um gesehen oder fotografiert zu werden. Mehrere Kameras werden darum bestiegen, einem dreidimensionalen Image eines Ereignisses erlaubend, gewonnen zu werden. Luftblase-Räume mit Entschlossenheiten unten gegenüber einigen μm sind bedient worden.

Der komplette Raum ist einem unveränderlichen magnetischen Feld unterworfen, das beladene Partikeln veranlasst, in spiralenförmigen Pfaden zu reisen, deren Radius durch ihre Verhältnisse der Anklage zur Masse und ihre Geschwindigkeiten bestimmt wird. Da der Umfang der Anklage aller bekannten beladenen, langlebigen subatomaren Partikeln dasselbe als dieses eines Elektrons ist, muss ihr Radius der Krümmung zu ihrem Schwung proportional sein. So, durch das Messen ihres Radius der Krümmung, kann ihr Schwung bestimmt werden.

Bemerkenswerte durch den Luftblase-Raum gemachte Entdeckungen schließen die Entdeckung von schwachen neutralen Strömen an Gargamelle 1973 ein, die die Stichhaltigkeit der electroweak Theorie gründen und zur Entdeckung des W und Z bosons 1983 (am UA1 und den UA2-Experimenten) den Weg geebnet haben. Kürzlich sind Luftblase-Räume in der Forschung über SCHLAPPSCHWÄNZE, an COUPP und PICASSO verwendet worden.

Nachteile

Obwohl Luftblase-Räume in der Vergangenheit sehr erfolgreich waren, sind sie von nur dem beschränkten Gebrauch in aktuellen Experimenten "sehr hohe Energie" für eine Vielfalt von Gründen:

• Das Bedürfnis nach einer fotografischen Ausgabe aber nicht dreidimensionalen elektronischen Daten macht es weniger günstig besonders in Experimenten, die neu gefasst, wiederholt und oft analysiert werden müssen.
• Die überhitzte Phase muss im genauen Moment der Kollision bereit sein, die die Entdeckung von kurzlebigen Partikeln kompliziert.
• Luftblase-Räume sind weder groß noch massiv genug, um energiereiche Kollisionen zu analysieren, wo alle Produkte innerhalb des Entdeckers enthalten werden sollten.
• Die Pfad-Radien der energiereichen Partikeln können zu groß sein, um die genaue Bewertung des Schwungs in einem relativ kleinen Raum zu erlauben.

Wegen dieser Probleme sind Luftblase-Räume durch Leitungsräume größtenteils ersetzt worden, die Partikel-Energien erlauben, zur gleichen Zeit gemessen zu werden. Eine andere alternative Technik ist der Funken-Raum.

Referenzen

Links