Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 43, Numéro C8, Décembre 1982
Colloque International sur l'Histoire de la Physique des Particules
Quelques découvertes, concepts, institutions des années 30 aux années 50 / International Colloquium on the History of Particle Physics
Some discoveries, concepts, institutions from the thirties to fifties
Page(s) C8-69 - C8-88
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1982802
Colloque International sur l'Histoire de la Physique des Particules
Quelques découvertes, concepts, institutions des années 30 aux années 50 / International Colloquium on the History of Particle Physics
Some discoveries, concepts, institutions from the thirties to fifties

J. Phys. Colloques 43 (1982) C8-69-C8-88

DOI: 10.1051/jphyscol:1982802

DEVELOPMENT OF THE COSMIC RAY TECHNIQUES

B. Rossi

Department of Physics and Center for Space Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, U.S.A.


Résumé
Il y a un rapport étroit entre le progrès de la physique des rayons cosmiques et les développements techniques. Ainsi, le développement de chambres d'ionisation de grande sensibilité, éventuellement pour devenir des instruments auto-enregistreurs, a été un préalable essentiel à l'observation qui a d'abord suggéré et ensuite prouvé l'origine extra-terrestre de la radiation. L'invention du compteur Geiger-Muller et des dispositifs de coïncidences associés ont ouvert la voie à l'étude des proprietés physiques des radiations locales. De la même façon, les "télescopes" utilisés dans l'étude des rayons cosmiques, composés de compteurs Geiger-Muller, ont permis la découverte de l'effet Est-Ouest, démontrant que les particules de la radiation cosmique primaire ont une charge électrique positive. Le développement des chambres de Wilson adaptées à l'observation des rayons cosmiques et le développement des émulsions nucléaires ont permis la découverte des "nouvelles" particules élémentaires dans la radiation cosmique locale (le positon, le meson µ, le meson π, les particules "étranges"). De nouvelles techniques utilisant de très grands ensembles de compteurs ont donné un développement important à l'étude des gerbes de l'air, en démontrant que le spectre primaire va au-delà de 1020 eV. Finalement, l'utilisation de véhicules spaciaux associée au développement de nouveaux détecteurs a permis la détermination de la composition chimique et isotopique de la radiation incidente.


Abstract
A close relationship exists between the advances of cosmic-ray physics and technical developments. Thus the development of highly sensitive ionization chambers, eventually to become self-recording instruments, was an essential prerequisite of the observations which first suggested, then proved the extraterrestrial origin of the radiation. The invention of the Geiger- Müller counter and of the associated coincidence devices opened the door to the investigation of the physical properties of the local radiation. Also "c.r. telescopes," made of G.M. counters, discovered the E-W effect, showing that primary c.r. are positively charged particles. The development of cloud-chambers suitable for c.r. observations, and the development of nuclear emulsions were responsible for the discovery of "new" elementary particles in the local radiation (the positive electron, the µ-meson, the π-meson, the "strange" particles). New techniques involving the use of very large detector arrays produced important advances in the study of air showers showing that the primary spectrum extends beyond 1020 e.v. Finally, the availability of space vehicles, coupled with the development of new suitable detectors made it possible to determine the chemical and isotopic composition of the incident radiation.