Камера Вильсона

Опубликовано 01.12.2010 Ведущий Антон Степанов

Камера Вильсона - это первый прибор, способный регистрировать следы заряженных частиц. Иными словами является трековым детектором. Ее изобрел шотландец Чарльз Вильсон в начале прошлого века, и впоследствии получил за это нобелевскую премию.
Камера состоит из емкости, которая имеет стеклянную крышку с одной стороны и поршень с другой. Внутреннее пространство заполняется парами воды, спирта, эфира или их смесью. При опускании поршня происходит расширение пара внутри, а за счет этого - его охлаждение. Пар становится перенасыщенным. При пролете через пространство камеры заряженной частицы, за ней остается ионный след. На ионах происходит конденсация пара, делая этот след хорошо видимым - как цепочку конденсата. Эти капельки хорошо видны и могут быть сфотографированы.
Величина пересыщения, необходимая для образования капель на ионах, зависит от природы пара и знака заряда иона. Так водяной пар конденсируется преимущественно на отрицательных ионах, пары этилового спирта - на положительных. Источник заряженных частиц может находиться, как внутри камеры, так и снаружи.
Для измерения импульсов частиц камеру помещают во внешнее магнитное поле. Треки частиц искривляются и по их полученным фотографиям можно определять скорость, массу зарегистрированной частицы.
Несмотря на простоту устройства, камера Вильсона была важным прибором для своего времени, с помощью которого удалось провести множество исследований ядерного излучения. Сделать ряд открытий в физике космических лучей, мюонов, позитронов. Камера Вильсона была важной предтечей современных детекторов заряженных частиц.