Регистрация заряженных частиц

Камера электромагнитного заряда
Автор
Сообщение
Charge
#39995 2020-12-11 15:21 GMT

Здравствуйте! Все прекрасно знают что вокруг нас огромное количество заряженных частиц их наверное даже целые поля, но вот кто нибудь попытался из них построить картинку или снять видео о их поведении. Я не очень хороший знаток физики, я инженер электронщик и хочу попытатся создать камеру регистрирующую электричекие заряды q. Да, очень хочется привлечь внимание к данному вопросу серьезных физиков, у меня кроме теории ничего больше нет.

 

И так, экран это тот элемент который будет менять положение отверстия как в телевизоре (мониторе), будут строки 800 стр. и в строке будет около 1000 px. с частотой в 50 Гц (кадровая развертка). Значит частота одного пикселя составит 40 Мгц. Экран должен иметь нулевой контакт. Расстояние h, от экрана до металлической пластины должно быть достаточно, что бы приёмное пятно L не было слишком большое.

Далее, заряд с металлической пластины попадает на предварительный LC фильтр (L1, С1) настроенный на частоту в 400 Мгц, для предварительной фильтрации вч сигналов. Через диод Д1 или Д2 в зависимости от заряда заряженной частицы он попадает на предварительный усилитель и далее через суммирующий компаратор выходит как чистый видео сигнал.

Диоды Д1 и Д2 в нашем случае начинают работать как диоды ВЧ вольтметра (многим эта схема знакома), усиливаясь и проходя через компаратор вырезается вся составляющая волновых колебаний. Как мы знаем электромагнитные волны имеют как положительный так и отрицательный полупериод, а значит, наложив один полупериод на другой мы должны в итоге получит чистый ноль.

Транзистор VT1 в нашем случае будет разряжать металлическую пластину с каждым переходом на новый пиксель. В пластине останется заряд от предыдущей частицы в независимости от положения пикселя на экране. Для этого нам необходимо каждый раз разряжать пластину что бы избавится от остаточного заряда.

Схема пока очень сырая, но суть я думаю понятна.

Конечно теория это хорошо но вот главный вопрос — это реально?

Если реально, то какой кооэфициент усиления должен иметь усилитель для регистрации поля электронов в 1 мм2 на растоянии 1 метр.

Charge
#39996 2020-12-11 15:53 GMT

Да, усиситель должен усилить сигнал до 1 вольта, 1 миллампера, дальше это уже сигнал с которым можно делать что угодно.

Anderis
#39997 2020-12-11 16:14 GMT
#39995 Charge :

Здравствуйте! Все прекрасно знают что вокруг нас огромное количество заряженных частиц их наверное даже целые поля

Это ты хватил лишьку… далеко не все и не поля иначе всебы ходили со вздыбленными волосами, радио и телек не могли бы работать, а людей постоянно било бы током.

 

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 

Charge
#39998 2020-12-11 16:24 GMT

Может чуток и приукрасил, но все знают что напряэенность поля на высоте 1 м. над уровнем земли составляет 130 В., однако током никого не бьет, ток очень маленький, ссылка.

Очепятка
#40000 2020-12-11 19:03 GMT

А в современных приборах применяются 4D датчики.

https://indico.cern.ch/event/777112/contributions/3312252/attachments/1801153/2937933/14thTN_WShop_ALai.pdf

и класические 3D датчики

https://agenda.infn.it/getFile.py/access?contribId=24&resId=0&materialId=slides&confId=6120

 

 

 

Полно бытовых детекторов частиц основанных на ПЗС-матрицах. Просто искать лень. 

 

Charge
#40002 2020-12-11 22:31 GMT

Спасибо, как много нужно знать, что бы знать что мы ничего не знаем. Я думал что таких штуковин откровенно не существует.

Charge
#40012 2020-12-12 17:44 GMT

Так, поправьте если я что не так пишу. Свободные электроны или протоны — это заряженные частицы которые находятся в свободном плавании и имеются вокруг нас я думаю в относительно большом количестве, скопление свободных заряженных частиц называется электрическим полем, именно их нам и надо фиксировать. Датчик регистрирующий заряженные альфа и бета частицы из ссылки выше пригоден для регистрации радио изотопов в чем либо и не будет фиксировать свободные заряженные частицы как естественный фон?

Anderis
#40013 2020-12-12 17:56 GMT
#40012 Charge :

Так, поправьте если я что не так пишу. Свободные электроны или протоны — это заряженные частицы которые находятся в свободном плавании

 

 Скажи, а что мешает, образование или религия, в Яндаксе найти учебники по физике за 7-й класс и прочитать там об электронах, атомах?

Я, конечно, могу открыть ликбез, но это будет с предоплатой.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 

Charge
#40015 2020-12-12 20:10 GMT

Совокупность свободных частиц образует идеальный газ, получается я хочу собрать видеокамеру заряженного идеального газа, я хоть и не физик но прекрасно понимаю что попытка фиксировать отдельные свободно заряженные частицы не имеет ни какого смысла, заряд электрона −1,6021766208(98)⋅10⁻¹⁹ Кл., столь малую величину можно будет зафиксировать разве что в какой нибудь хорошо оборудованной лаборатории, ну если это не радиоактивные частицы, альфа, бетта и гамма.

Очепятка
#40016 2020-12-12 22:11 GMT

Charge, Андерс прав вам следует открыть учебники и изучить их. 

Может чуток и приукрасил, но все знают что напряэенность поля на высоте 1 м. над уровнем земли составляет 130 В., однако током никого не бьет, ток очень маленький, ссылка.

Не бьёт потому, что на коже человека 300 В. Он разрежается на землю. Наденьти синтетический свитер искр будет тьма.

Но причем тут напряжение земли, если мы решили фиксировать заряженные частицы? Или Вы хотите фиксировать поля частиц?

Свободные электроны или протоны — это заряженные частицы которые находятся в свободном плавании и имеются вокруг нас я думаю в относительно большом количестве, скопление свободных заряженных частиц называется электрическим полем, именно их нам и надо фиксировать.

С чего Вы взяли, что в свпободном плаванье? Относительно большом это в каком? Может их там кот наплакал? Полем называется сила создаваемая зарядами, а не их скопление.

   Совокупность свободных частиц образует идеальный газ, 

И да и нет. Тут надо договориться что считать свободным частицами и что считать идеальным газом.

 

 ь отдельные свободно заряженные частицы не имеет ни какого смысла, заряд электрона −1,6021766208(98)⋅10⁻¹⁹ Кл., столь малую величину можно будет зафиксировать разве что в какой нибудь хорошо оборудованной лаборатории, ну если это не радиоактивные частицы, альфа, бетта и гамма.

Эта называется выученная безысходность. Вы даже не пытаетесь искать способ фиксировать единичные заряды.  На ютубе полно роликов как школьники собирают детекторы единичных частиц. 

Это не радиоактивные частицы, а обычные электроны, которые образуются при таянье льда или вылетают из галогеновых ламп. Что легко определить по направлению треков. 

 


отредактировал(а) Очепятка: 2020-12-12 22:28 GMT
Очепятка
#40017 2020-12-12 22:27 GMT

Молекулы окружающее нас совершают различные движения в газе это упругие столкновения и хаотические движения.

 

В твердых телах молекулы покачиваются. 

 

Как известно средняя скорость есть температура. 

 

А вот что вам как электронщику должно быть известно, но судя по вашим вопросам это вам тоже неизвестно. Так это то что покачивание молекул и свободный пробег создает такое явление как шумы в радиоэфире. В радиотехнике так же есть понятие как шумовая температура.  

Вот так вот шумы на земли выглядят на спектре

Очепятка
#40018 2020-12-13 00:34 GMT

 

Anderis
#40019 2020-12-13 09:19 GMT

Во Очепятка накуролесила… Это всё старьё, прошедшее и забытое.

 

Что это?

 

ЭТО НЕ ШУМЫ ЗЕМЛИ, а луч на экране. 

Когда думать начнешь?

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 

Очепятка
#40025 2020-12-13 15:00 GMT
#40019 Anderis :

Во Очепятка накуролесила… Это всё старьё, прошедшее и забытое.

 

Что это?

 

ЭТО НЕ ШУМЫ ЗЕМЛИ, а луч на экране. 

Когда думать начнешь?

Читайте внимательнее не Земли, а у поверхности земли. Это шумы как от земли; так и от воздуха и окружающих предметов.  Наводишь на свечку их уровеньповышается. На лед уменьшается.

А луча тут нет, так как экран цифровой.  Спектроанализатор это гетеродинный приемник — с быстро перестраевыемым фильтером и АЦП. 

https://info.rohde-schwarz.ru/_/629/gl2_13042018.pdf

Anderis
#40028 2020-12-13 16:06 GMT
#40025 Очепятка :
#40019 Anderis :

Во Очепятка накуролесила… Это всё старьё, прошедшее и забытое.

 

Что это?

 

ЭТО НЕ ШУМЫ ЗЕМЛИ, а луч на экране. 

Когда думать начнешь?

Читайте внимательнее не Земли, а у поверхности земли. Это шумы как от земли; так и от воздуха и окружающих предметов.  Наводишь на свечку их уровеньповышается. На лед уменьшается.

А луча тут нет, так как экран цифровой.  Спектроанализатор это гетеродинный приемник — с быстро перестраевыемым фильтером и АЦП. 

https://info.rohde-schwarz.ru/_/629/gl2_13042018.pdf

Не рановато ты в дикаон впадаешь?

Погодь… ещё и не такое напишут, а ты носи по ушам.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 

Charge
#40149 2020-12-20 13:44 GMT

Я извиняюсь что вмешиваюсь, земля дейстительно шумит а как ей не шуметь, если рассмотреть землю и инфрпосферу — это большой конденсатор, инфросфера подвергается постоянной бомбардировке из космоса, добавляются тепловые шумы атмосферы и т.д.

То что у антены имеется свой собственный шум мне прекрасно известно!

На самом деле, для меня тема которую поднял совершенно новая. Да, огромное спасибо за некоторую информацию, мне самому пришлось бы это искать достаточно долго.

Очень интересны опыт с камерой Резерфорда, тут получен вектор развития, я слышал из курса физики о ней, но все уже давно забыл

Ясна стала и та картина что камера должна регистрировать иделаный газ (договоримся что это некоторое ионезированое облако или обект) с чувствительностью ниже уровня шума.

Anderis
#40152 2020-12-20 16:35 GMT
#40149 Charge :

Я извиняюсь что вмешиваюсь, земля дейстительно шумит а как ей не шуметь, если рассмотреть землю и инфрпосферу — это большой конденсатор, инфросфера подвергается постоянной бомбардировке из космоса, добавляются тепловые шумы атмосферы и т.д.

А насколько «бомбардировка» из космоса менше размеров Земли?

Ты же инженер, возьми карандаш и посчитай....

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 

Charge
#40159 2020-12-20 19:38 GMT
 

А насколько «бомбардировка» из космоса менше размеров Земли?

Вот тут я не понял суть самого вопроса. Насколько земная твердь меньше инфросферы или?

Charge
#40161 2020-12-20 20:38 GMT

Так на всякий случай, если вы про комическую пыль, вот интересная статья.

Кроме пыли нас постоянно облучет солнышко прочитайте про заряд инфросферы и Вам все станет ясно.