camera a bolle
Camera a bolle
Rivelatore di particelle subatomiche elettricamente cariche, ideato nei primi anni Cinquanta del Novecento da Donald A. Glaser, costituito da un recipiente riempito di un liquido trasparente, tipicamente idrogeno liquido, in condizioni metastabili che fanno sì che al passaggio della particella ionizzante si formino delle bolle lungo la traiettoria, con densità proporzionale alla perdita di energia della particella.
Infatti, partendo da una situazione in cui la pressione è alta e il liquido non è in ebollizione, a mezzo di un pistone la pressione viene abbassata bruscamente all’inizio della presa dati. La fase di ebollizione viene così resa incipiente e un gran numero di piccole bolle si formano in corrispondenza degli ioni creati dalla particella carica in movimento. Le bolle si espandono fino a divenire visibili mettendo in evidenza il passaggio della particella.
Un opportuno campo magnetico, creato da spire percorse da corrente che circondano la camera, incurva la traiettoria della particella e permette di risalire al rapporto della carica e della massa. La camera a bolle permette la ricostruzione tridimensionale di un evento con molte tracce che viene fotografato con diverse angolazioni.
Successivamente, la pressione viene di nuovo aumentata, le bolle scompaiono e la camera a bolle è pronta per una nuova esposizione.
Negli anni Sessanta la particella Ω− fu rivelata con la camera a bolle a idrogeno di Brookhaven negli Stati Uniti e costituì la conferma decisiva del modello a quark per la spettroscopia degli adroni. Ricordiamo anche le grandi camere a bolle operanti al CERN di Ginevra negli anni Settanta: Gargamelle e BEBC.
Alla prima si deve la scoperta, nel 1974, degli eventi di corrente debole neutra che ha rappresentato una tappa fondamentale per l’affermazione del Modello Standard della fisica delle particelle. Nel corso del tempo la camera a bolle ha soppiantato la camera a nebbia, ma attualmente è stata a sua volta sostituita da camere a fili o da camere a scintilla. Queste ultime hanno una maggiore velocità; possono essere installate all’interno degli attuali grandi rivelatori per gli esperimenti di alta energia e permettono una registrazione elettronica diretta dell’evento.