La camera a scintilla

Un po’ di storia...

I Raggi Cosmici vengono scoperti per la prima volta nel 1911 dall'austriaco Victor Franz Hess: Hess scoprì che la Terra è continuamente investita da un flusso di radiazione ionizzante in grado di attraversare grandi spessori di materia.

A causa dell'origine sconosciuta e della provenienza extraterrestre, questi raggi vennero chiamati Radiazione Cosmica. Oggigiorno conosciamo con precisione la composizione particellare dei Raggi Cosmici e sappiamo che essa giunge dallo spazio esterno ai limiti dell’atmosfera terrestre.

Quando i raggi cosmici interagiscono penetrano nell’ atmosfera, le particelle interagiscono con le molecole dell’aria: la loro energia e la loro composizione viene modificata. In particolare, per effetto delle interazioni nucleari e del decadimento dei prodotti di tali interazioni, compaiono particelle come i neutroni, i mesoni π e i muoni o particelle μ, oltre ad un gran numero di elettroni, positroni e fotoni gamma. Queste particelle possono essere osservate a terra grazie a particolari rivelatori.

La Camera a Scintille è uno strumento per la rivelazione di particelle elementari cariche che  ha permesso di osservare i Raggi Cosmici e di raggiungere una maggiore conoscenza delle particelle subatomiche che costituiscono il nostro universo.

La camera a scintille fu inventata da due fisici giapponesi Shoji Fukui e Shigenori Miyamoto nel 1958. E’ stata molto usata in vari esperimenti con acceleratori o in osservazioni di raggi cosmici. Le particelle cariche, attraversando la camera, ionizzano le molecole di gas (miscela di Elio e Neon) che, accelerate dal campo elettrico tra le piastre, generano scariche elettriche che permettono di osservarne le traiettorie.

Il nostro esperimento

In questo esperimento verrà utilizzata una camera a scintille per osservare le tracce emesse dai Raggi Cosmici che giungono al ruolo. In particolare, è molto interessante osservare:

  • cosa accade con il sistema senza materiale tra i moduli delle camere
  • cosa accade quando si inseriscono materiali diversi e cosa succede quando viene aumentato lo spessore, per lo stesso materiale, tra i moduli delle camere a scintilla
  • come cambia l’intervallo di tempo medio tra due scatti della camera a scintille quando la distanza tra gli scintillatori aumenta 
  • poiché le tracce sono tridimensionali, la camera a scintilla può essere osservata da due direzioni tra loro ortogonali. Come vanno combinate le due immagini per avere la direzione reale delle tracce ? 
  • analizzare le tracce digitalizzate 

 

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