Het principe van een vonkenkamer is gebaseerd op de detectie van elektrisch geladen deeltjes door vonkoverslag tussen twee elektrodes met een groot spanningsverschil. Detectoren gebaseerd op deze techniek werden tot 1970 gebruikt bij botsingsexperimenten in deeltjesversnellers. Nu wordt deze techniek vooral toegepast om kosmische straling aanschouwelijk te maken.
Het NIKHEF heeft nu een kleine vonkenkamer gebouwd, die op spectaculaire wijze de baan van kosmische deeltjes laat zien. Deze vonkenkamer heeft het voordeel dat ze gemakkelijk te vervoeren is en dus uitstekend geschikt voor demonstratiedoeleinden.
Hoe werkt een vonkenkamer
Een aantal aluminiumplaten zijn met een tussenruimte van circa één centimeter op elkaar gestapeld en elektrisch van elkaar geïsoleerd. De gestapelde platen bevinden zich in een kleine, afgesloten kamer met een doorzichtig venster. De kamer wordt gevuld met een gasmengsel van helium en neon. De platen in de kamer zijn om en om elektrisch positief en negatief. Boven en onder de kamer ligt een speciale kunststoflaag (scintillator) die een lichtflitsje produceert als een geladen deeltje de laag passeert. Indien zo'n lichtflitsje tegelijkertijd optreedt in beide platen, moet er een deeltje door de kamer zijn gegaan.
Op dat moment zorgt de elektronica ervoor dat op de tussenliggende aluminiumplaten een hoogspanning van zes kilovolt wordt gezet. Langs de baan van het deeltje worden in het gas ionen gevormd. Omdat ionen elektriciteit geleiden, zal op die plek kortsluiting ofwel doorslag optreden en zien we een vonk tussen de platen waar het deeltje is gepasseerd. De keuze van het gasmengsel bepaalt de helderheid en de kleur van de vonk. Juist omdat er veel platen boven elkaar liggen is de baan van het deeltje goed te zien.
Voor belangstellenden zie : "Kosmische straling" op de Nikhef-site of stuur een email naar: tiecke@nikhef.nl.
