Вільсона камера

ВІЛЬСОНА КАМЕРА, трековий детектор частинок. Створена Ч. Т. Р. Вільсоном в 1912 році. В Вільсона камері сліди (треки) заряджених частинок стають видимими завдяки конденсації пересичені пара на іони, утворених рухається зарядженою часткою в газі. Виниклі на іони краплі рідини виростають до великих розмірів, і при досить сильному освітленні їх можна сфотографувати. Пересичення досягається швидким (майже адиабатическим) розширенням суміші газу і пари і визначається відношенням тиску р1 пара до тиску р2 насичених парів при температурі, що встановлюється після розширення. Величина пересичення, необхідна для утворення крапель на іони, залежить від природи пара і знака заряду іона. Так, водяна пара конденсується переважно на негативних іонах, пари етилового спирту - на позитивних. В Вільсона камері частіше використовують суміш води і спирту, в цьому випадку необхідне пересичення р1 / р2 ≈1,62, що є мінімальним з усіх можливих значень.

Досліджувані частинки можуть або випускати поміщається всередині камери джерелом, або потрапляти в камеру через прозоре для них вікно. Природу і властивості досліджуваних частинок можна встановити по довжині пробігу та імпульсу часток. Для вимірювання імпульсів частинок Вільсона камеру поміщають в магнітне поле; для утворення вторинних частинок в Вільсона камері розташовують пластини з щільного матеріалу, залишаючи між ними зазори для спостереження слідів частинок.

Вільсона камера може використовуватися в так званому керованому режимі, коли вона приводиться в дію пусковим пристроєм, який спрацьовує при попаданні в неї досліджуваної частинки. Повний час циклу звичайної Вільсона камери ≥ 1 хв. Воно складається з часу, потрібного для повільного (очищає) розширення, часу, необхідного для припинення руху газу, і часу дифузії пара в газі. Як джерела світла при фотографуванні треків частинок використовують імпульсні лампи великої потужності.

За допомогою Вільсона камери зроблений ряд відкриттів в ядерній фізиці, фізиці елементарних частинок. Найбільш яскраві з них пов'язані з дослідженнями космічних променів: відкриття широких атмосферних злив (1929), позитрона (1932), виявлення слідів мюонів, відкриття дивних частинок. У 1950-60-х роках Вільсона камера була практично повністю витіснена бульбашкового камерою, яка має більшу швидкодію і тому більш придатною до роботи на сучасних прискорювачах заряджених частинок.

Літ. Дас Гупта Н. Гош С. Камера Вільсона і її застосування у фізиці. М. 1947; Вільсон Дж. Камера Вільсона. М. 1954; Принципи та методи реєстрації елементарних частинок. М. 1 963.

пов'язані статті

Схожі статті