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
