прибор для определения энергии частиц космических лучей (См.
Космические лучи) (Калор
иметр ионизаци
онный10
11 эв и выше). В К. и. энергия космические частицы поглощается в толстом слое вещества (подобно тому, как в обычном
Калориметре поглощается тепло). Космические частицы высоких энергий при взаимодействии с веществом в результате ядерных реакций (См.
Ядерные реакции) рождают большое число вторичных частиц или фотонов, которые в свою очередь образуют новые частицы и т.д. В конечном итоге образуется лавина заряженных частиц, которая движется в веществе, ионизует его атомы и при этом теряет свою энергию. Если толщина слоя поглощающего вещества достаточно велика и лавина заряженных частиц полностью остаётся в нём, то количество созданных в веществе ионов пропорционально энергии первичной космической частицы. Для измерения полного числа ионов поглотитель из плотного вещества (обычно - железо или свинец) разбивается на ряд слоев толщиной в несколько
см, между которыми размещаются ионизационные камеры (См.
Ионизационная камера).
К. и. был изобретён в 1954 в СССР, после чего он стал широко применяться как в СССР, так и за рубежом для изучения взаимодействий космических частиц высоких энергий (10
11-10
13 эв) с атомными ядрами. При этом К. и. обычно объединяют с приборами, позволяющими наблюдать результаты этого взаимодействия, -
Вильсона камерами, ядерными фотографическими эмульсиями (См.
Ядерная фотографическая эмульсия) (
рис. 1), искровыми камерами (См.
Искровая камера). Типичные габариты К. и.: высота 1,5-2
м, площадь поперечного сечения Калор
иметр ионизаци
онный 1
м2, масса 10-20
т. В СССР в 1964 на высокогорной станции на г. Арагац в Армении построен и работает уникальный К. и. площадью 10
м2 и массой 70
т (
рис. 2). К. и. применялся в СССР (1965-68) также на тяжёлых космических станциях типа "Протон".
Лит.: Григоров Н. Л., Мурзин В. С., Рапопорт И. Д., Метод измерения энергии частиц в области выше 1011eV, "Журнал экспериментальной и теоретической физики", 1958, т. 34, в. 2, с. 506; Бугаков В. В. [и др.], Принципы устройства научной аппаратуры для изучения космических лучей высокой энергии на космической станции "Протон-4", "Изв. АН СССР. Серия физическая", 1970, т. 34, с. 1818; Григоров Н. Л. [и др.], Ядерная лаборатория в космосе. Новый этап в изучении частиц сверхвысоких энергий, "Природа", 1965, № 12, с. 7.
Н. Л. Григоров.
Рис. 1. Схематическое изображение ионизационного калориметра в сочетании с ядерными фотоэмульсиями: 1 - мишень, в которой происходит взаимодействие космической частицы с атомными ядрами атомов мишени, приводящее к появлению γ-квантов высоких энергий; 2 - слои свинца, в которых γ-излучение порождает мощные лавины заряженных частиц; 3 - ядерные фотоэмульсии, регистрирующие эти лавины; 4 - слои вещества (железо или свинец), тормозящего лавины заряженных частиц; 5 - импульсные ионизационные камеры.
Рис. 2. Ионизационный калориметр, установленный на высокогорной станции на г. Арагац в Армении.
