Bau einer kontinuierlich betriebenen Diffusionsnebelkammer

Im nächsten Schritt vergleicht I. Saavedra sein Ergebnis mit (1.8) und
versucht die Differenzen der jeweiligen Terme abzuschätzen, denn auch die auf
den ersten Blick identisch aussehenden Terme unterscheiden sich in im Laufe
der Herleitung erhaltenen Komponenten. Nach seinen Schätzungen sind die
Unterschiede in identisch aussehenden Termen vernachlässigbar, sodass nur
die linken und die jeweils ersten Terme in beiden Gleichungen verglichen
werden müssen.
Da die Dampfdichte ρ1 vernachlässigbar ist, d.h. ρ1 ≈ 0 gilt, muss nur die
ρ
Differenz zwischen ρ1 dρ1 dρ1
+ und abgeschätzt werden. Mit Gleichungen für
T dT dT
ideale Gase kommt I. Saavedra zum Ergebnis:
�
ρ1
T
+ dρ1
dT
mit à = M1L
R
� Ã − ˜ C
dρ1
=
dT ·
à − ˜ C − T
und
� 4
C ˜
3 M1 4πσ ɛ
=
2 Rρt e2 � 1
3
,
(1.13)
wobei L die latente Wärme für den Phasenübergang zwischen Flüssigkeit
und Gas ist.
In einer groben Schätzung von à und ˜ C bekommt I. Saavedra heraus, dass
für Methanol der Korrekturfaktor
Ã− ˜ C
Ã− ˜ C−T
vernachlässigbar (d.h. etwa 1) ist.
Für Ethanol liegt er nach dieser Schätzung allerdings in der Größenordnung
von 0, 5, was eine signifikante Abweichung bedeutet.
1.4 Wechselwirkung der Teilchenstrahlung mit
Materie
Geladene Teilchen können beim Durchgang durch Materie ihre Moleküle anregen
oder sogar ionisieren. Der letzte Prozess wird in einer Nebelkammer
ausgenutzt. Dabei verlieren die Teilchen ihre Energie.
Der Energieverlust − dE für schwere Teilchen wird durch die Bethe-Bloch-
dx
Formel [14, S. 24], [16, S. 52] beschrieben
− dE
dx = ˜ 2 Z
Kz
A ρβ−2
�
1
2 ln 2mec2 (βγ) 2Tmax I2 − β 2 − δ
2
˜K := 4πNAr 2 emec 2 ≈ 0, 307 MeV
g/cm
2mep
Tmax =
2
m2 0 + m2 ,
e + 2meE/c2 14
2 ,
�
, (1.14)