Камера Вільсона

Ка́мера Ві́льсона — детектор треків швидких заряджених частинок, у якому використовується здатність іонів виконувати роль зародків водяних крапель у переохолодженій перенасиченій парі.

Набагато більші можливості
для вивчення мікросвіту дає створена 1912 року камера Вільсона. У цій камері швидка заряджена частинка залишає слід, який можна спостерігати безпосередньо чи фотографувати.

Прилад - циліндр з поршнем,накритий пласкою скляною кришкою. У циліндрі перебувають насичені пари води чи спирту. У камеру вводиться досліджуваний радіоактивний препарат, який утворює іони у робочому обсязі камери. При різкому опусканні поршня вниз, тобто при адіабатному розширенні, відбувається охолодження пари і вона стаэ перенасиченою. В камері з'являється туманний слід (трек) що можна спостерігати й фотографувати. Трек існує десяті частки секунд. Повернувши поршень у початкову ситуацію і видаливши іони електричним полем, можна знову виконати адыабатне розширення.

Дія камери Вільсона заснована на конденсації перенасиченої пари на іонах з утворенням крапельок води. Ці іони створює уздовж своєї траєк-торії рухома заряджена частинка. Крапельки утворюють видимий слід частинки, що пролетіла,— трек.
Інформація, яку дають треки в камері Вільсона, значно багатша за ту, що можуть дати лічильники. За довжиною треку можна визначити енергію частинки, а за числом крапельок на одиницю довжини треку оцінити її швидкість.
Радянські фізики П. Л. Капіца й Д. В. Скобельцин запропонували поміщати камеру Вільсона в однорідне магнітне поле. Магнітне поле діє на заряджену частинку, яка рухається, з певною силою. Ця сила викривляє траєкторію частинки, не змінюючи модуля її швидкості. За кривизною треку можна визначити відношення заряду частинки до її маси.
Звичайно треки частинок у камері Вільсона не тільки спостерігають, але й фотографують.

Недоліки
*Для роботи камери Вільсона оптимально Р від 0,1 до 2 атм;
*При більш високих тисках робота ускладнена необхідністю
очищати камеру від крапель, які залишилися після розширення.
*Зі зростанням тиску збільшується також час нечутливості
(мертвий час).
*Для вимірювання імпульсів частинок, що реєструються в камері Вільсона, їх поміщають в магн. поле; для збільшення кількості речовини, прохідною частинкою, в ній мають пластини з щільного матеріалу, залишаючи між ними проміжки для спостереження слідів (треків) частинок.

Переваги: при поміщенні камери в магнітне поле по треку можна визначити енергію, швидкість, масу і заряд частинки, дешевизна.

Протягом декількох десятиліть вона залишалася практично єдиним інструментом для візуального дослідження ядерних випромінювань і дослідження космічних променів: Камера Вільсона зіграла величезну роль у вивченні будови речовини. У 1934 році Л. В. Мисовський з Эйгенсоном проводили експерименти, в яких за допомогою камери Вільсона було доведено присутність;нейтронів в складі космічних променів.

Поиск по сайту: