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George
Charpak davanti alla sua camera proporzionale a multifili, il
primo rivelatore elettronico di particelle.
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IERI
In fisica nucleare e delle particelle, una delle cose più
difficili è riuscire a interpretare quello che succede
all'interno degli apparati sperimentali.
I rivelatori devono reagire in tempi brevissimi, coprire superfici
enormi ed essere in grado di individuare la traccia del passaggio
di microscopiche particelle con grandissima precisione, malgrado
la crescente intensità dei fasci.
Negli anni '50 e '60, l'analisi delle immagini riprese
nelle camere a bolle e a scintilla (i rivelatori di allora)
era un procedimento lungo, basato essenzialmente su strumenti
fotografici.
Il metodo non era adatto allo studio di interazioni rare, che
richiede una selezione di poche particelle interessanti su
milioni di particelle osservate.
Per progredire, era necessario aumentare radicalmente la velocità
della raccolta dati, informatizzando le operazioni di osservazione.
Nel 1968, Georges Charpak realizzò al Cern il primo rivelatore
elettronico, la camera proporzionale a multifili.
È costituita da una serie di fili conduttori paralleli,
disposti in uno spazio riempito di gas fra due piastre metalliche,
alle quale viene applicato un campo elettrico. Un amplificatore
collegato a ogni filo consente di registrare i segnali e trasmetterli
a un computer. Il nuovo strumento aveva una capacità
di conteggio mille volte superiore alle tecniche esistenti e
fruttò a Charpak il premio Nobel nel 1992.
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La
camera di Charpak permette di ridurre la quantità di
radiazioni utilizzate negli esami clinici. Nella foto un'autoradiografia
del cervello di un ratto.
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OGGI
Ora praticamente tutti gli esperimenti di fisica delle alte
energie utilizzano rivelatori basati sul principio ideato da
Charpak.
Ma oltre a essere stati determinanti per molte scoperte in fisica
delle particelle, i rivelatori basati sulla camera a fili hanno
anche rivoluzionato altre tecnologie più vicine alla
nostra vita quotidiana, in particolare nel campo della diagnostica
medica.
Recentemente, applicati alla biologia, alla medicina nucleare
e alla radiologia, tutti settori che utilizzano la radiazione
ionizzante.
Questi rivelatori elettronici hanno consentito di ridurre drasticamente
le dosi di radiazioni necessarie agli esami, proprio grazie
alla velocità di registrazione dei dati che è
molto superiore a quella delle tecniche tradizionali.
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