윌슨 구름상자를 대체하는 기술

 

[윌슨 구름상자의 유래와 의의]

• 윌슨 구름상자는 1911년 찰스 톰스 리스 윌슨(Charles Thomson Rees Wilson)에 의해 발명됨.
• 알파/베타/감마 방사선 연구, 우주선(cosmic rays) 연구, 입자 물리학 연구 등에 활용됨.
• 양전자, 중간자, 뮤온 등의 발견에 기여함.

[윌슨 구름상자의 단점]

• 윌슨 구름상자는 입자의 궤적을 시각적으로 관찰할 수 있게 해주는 장치이지만,
• 구름상자 내 증기의 응결을 통한 입자의 궤적 해상도가 높지 않아 궤적을 분석하는 데에 한계가 있고,
  작은 에너지를 가진 입자나 복잡한 상호작용을 탐지하는 데에 어려움이 있음.
• 구름상자 내 과포화 상태는 매우 짧은 시간 동안 유지되므로,
  입자의 궤적을 지속적으로 관찰하기가 어렵고, 반복적인 작업을 수행하기에 까다로움.

 

[대체 기술]

• 거품 상자 : 1950년대에 발명된 거품상자는 액체 상태의 물질을 이용하여 입자가 남기는 궤적으로 기록함.
• 전하 입자 검출기 : 전자기적인 상호작용을 통해 입자의 경로를 더 정확하게 측정하고 디지털화할 수 있음.
• 대형 강입자 충돌기(LHC) : 수십억 개의 입자가 매우 짧은 시간에 상호작용하는 실험에서 이를 탐지하고 분석하기 위해 개발된 매우 정밀하고 빠른 검출기

 

LHC : Large Hadron Collider