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APARATOS VARIOS
CÁMARAS DE NIEBLA
FÍSICA DE PARTÍCULAS, FÍSICA NUCLEAR
CH. Wilson & A.Langsdorf
Charles Thomson Rees Wilson (1869-1959), un físico escocés, inventó la cámara de niebla. Inspirado por las observaciones del espectro de Brocken mientras trabajaba en la reunión de Ben Nevis en 1894, comenzó a desarrollar cámaras de expansión para el estudio de la formación de nubes y los fenómenos ópticos en el aire húmedo. Muy rápidamente descubrió que los iones podrían actuar como centros para la formación de gotas de agua en tales cámaras. Buscó aplicaciones de este descubrimiento y perfeccionó la primera cámara de niebla en 1911. El la cámara original de Wilson, el aire dentro del dispositivo sellado estaba saturado con vapor de agua, entonces se usa un diafragma para expandir el aire dentro de la cámara (expansión adiabática). Esto enfría el aire y el vapor de agua comienza a condensarse. Cuando una partícula ionizante pasa a través de la cámara, el vapor de agua se condensa en los iones resultantes y la traza de la partícula es visible en la nube de vapor. Wilson, junto con Arthur Compton, recibió el Premio Nobel de física en 1927 por su trabajo en la cámara de niebla. (WIKI)
TOMADO DE Revista TECNIRAMA Nº9.1962
Gentileza Anna Figueras
La cámara niebla de difusión se desarrolló más tarde en 1936 por Alexander Langsdorf. Esta cámara difiere de la cámara de niebla de expansión en que es sensible a la radiación de forma continua y que el fondo debe enfriarse a una temperatura baja, generalmente tan fría como el hielo seco. El vapor de alcohol se usa a menudo por sus diferentes temperaturas de transición de fase. Es posible construir una de estas cámaras con materiales caseros y emplearla para ver trazas de partículas cargadas, fundamentalmente rayos cósmicos secundarios o radiaciones alfa. (Americio-241)
Esquemas básicos de mis cámaras
Trazas de partículas alfa en la cámara
Mi primer intento-prototipo:
Cámara de niebla tipo A (difusión)
X-partícula emisora radiación ALFA
Langsdorf, Alexander, Jr.; Lederman, Leon Max
Mi segundo intento-reproducción:
Cámara de niebla tipo B (expansión)
ORIGINAL TOMADO DE:
MI APARATO HISTÓRICO
DETALLE CÁMARA
VÉASE:
Viaje al corazón de la materia.
Física de partículas en el instituto
by Francisco Barradas-Solas (texto) y Alberto Izquierdo Adeva (ilustraciones):
http://palmera.pntic.mec.es/~fbarrada/profesores/prof32.html
&
PROYECTO DE CÁMARA DE NIEBLA TIPO EXPANSIÓN,
COLABORACIÓN CON HOMER DE CCA
Cámara de niebla tipo B
(expansión por pera de goma)
APARATO ( prototipo)
Al final, funcionó, gracias al enorme trabajazo de Homer, infatigable, en la experimentación, y a la ayuda de los compañeros del foro Cientificos aficionados, y al Americio de Sergi.
AQUÍ LA FOTO
AQUÍ LA FOTO
ALGUNOS DATOS TÉCNICOS
Diagramas y explicación por HOMER
Altura del cilindro CÁMARA: (30mm).
MI VERSIÓN ES IDÉNTICA PERO LA PERA ENTRA HORIZONTALMENTE Y CONECTA A UN TUBO QUE VA DEBAJO DEL SOSTÉN DE LA PLACA DEL FONDO
La muestra radioactiva es una placa de Americio de un detector de humo.
Iluminar lateralmente. Una lámpara halógena de 40w a unos 30 cm. es suficiente.
La función de la pantalla central de aluminio (pintada de negro mate) es atenuar las turbulencias. Puede ser de cualquier material pero mejor si es metálica, al estar en contacto con la base y próxima al ánodo aumenta el campo eléctrico.
La velocidad de expansión es un factor crítico, la cámara debe ser perfectamente estanca y el tubo que la une con la pera de goma debe tener al menos 5mm. de diámetro interior.
Presionar la pera todo lo posible con ambas manos durante un par de segundos y soltar bruscamente.
Algunos trucos
· Si aparecen demasiadas trazas: colimar el americio con un trozo de papel de aluminio perforado con un alfiler (o esperar 400 años).
· Si el voltaje y la humedad te dan miedo: utiliza un imán potente para “borrar” durante la fase de compresión, pero te faltarán manos…
· Si no encuentras una junta tórica a la medida: unta el borde del cilindro con silicona, deposítalo suavemente sobre un papel sin presionar demasiado. Una vez seco recórtalo con un cúter y retira el papel. Si el cilindro es de poliestireno la silicona se despegará, pero puedes fijarla con cianoacrilato.
· Si la cara exterior de la tapa es de plástico y se raya: pásale el dedo mojado en aceite, con la luz lateral se verá totalmente transparente.
· Si el negro mate de la pantalla no es del todo mate: ahúmala con una vela.
· Si no funciona: entra en el foro http://www.cientificosaficionados.com/foros/index.php y pregunta.
· Si funciona: entra en el foro http://www.cientificosaficionados.com/foros/index.php y cuéntanoslo.
VÍDEOS DE PRODUCCIÓN PROPIA
http://www.youtube.com/watch?v=onTzOLBoDD8
http://www.youtube.com/watch?v=nuwk_ihyly4
APARATO ( definitivo)
Después de casi un mes, de pruebas y trabajos con la cámara anterior, construida con plástico, surgieron problemas, grietas, fugas, el plástico usado en nuestro caso, polietileno, se mostró poco eficaz, así que decidí construir otra cámara, más estable, estanca y duradera.
SE ME OCURRIÓ USAR UNA CÁPSULA DE PETRI (únicamente una parte, de 9,5 cm de diámetro), es de vidrio, y asegura la estanqueidad, la base de bakelita de 1cm de espesor , con una oquedad central de 5 c.c, para el metanol, la base de SILICONA y arriba el aro de acero inox, con una buena tórica de GOMA , para evitar la tensión sobre el vidrio. La base central , (elevada 3 mm, con un pequeño aro de latón, lleno de agujeros, como si fuese un quemador de gas),es de aluminio, pero con cubierta de goma negra, los cables y tubo de expansión, bien sellados por dentro y fuera con epoxi. Lo demás igual que la anterior.
Diagrama de modificaciones
APARATO LISTO PARA USAR
CON FUENTE COLIMADA DE LUZ Y PEQUEÑO ELEVADOR ( 300 VLTS CC ) DE TENSIÓN
Fotografía obtenida con esta cámara
OTRA MODALIDAD INSPIRADA EN ESTE JUGUETE:
Encontré la documentación pertinente de una cámara de niebla de juguete que se comercializaba por los años 50 de la firma americana GILBERT, me he puesto manos a la obra, para desarrollar algo " análogo" , que no idéntico, aprovechando la experiencias sobre cámaras de niebla que Homer y yo adquirimos, a la vez que un poco de Americio-241, que tengo en mi cámara acorazada, de momento parece que la cosa promete...
MI APARATO DISPUESTO
USA FUENTE COLIMADA DE LUZ
Y PEQUEÑO ELEVADOR ( 300 VLTS CC ) DE TENSIÓN
DEL APARATO ANTERIOR
TRAZAS
VÍDEO FUNCIONAMIENTO:
Agradezco a ISABEL Y MERCÉ de MERGARD ( véase enlace ), de Barcelona, su entusiasmo, para conmigo, ayudándome solícitamente a encontar la cápsula de Petri más adecuada.
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