Вільсона камера
Ві́льсона ка́мера — прилад (детектор) для спостереження і фотографування слідів (треків, траєкторій) заряджених частинок, в якому використовується здатність йонів виконувати роль зародків водяних крапель у переохолодженій перенасиченій парі (див. Пара насичена).
Історична довідка
Винайдена (1912) і вперше описана Ч. Т. Р. Вільсоном, за що вчений був удостоєний Нобелівської премії з фізики (1927).
Розширив можливості камери Вільсона для кількісних мірянь Комптон-ефекту (див. А. Г. Комптон) і променів космічних, помістивши прилад у магнітне поле, Д. В. Скобєльцин (1892–1990; тепер РФ).
Удосконалив камеру Вільсона і провів із нею дослідження П. Блекетт, за що нагороджений Нобелівською премією з фізики (1948).
Принцип дії
Дія камери Вільсона базується на конденсації перенасиченої пари на йонах, що утворюються вздовж траєкторії зарядженої частинки, внаслідок чого виникає ланцюг краплинок рідини діаметром порядку 10-5 м. Оскільки трек частинки стає видимим, через одну-дві прозорі стінки приладу під сильним освітленням цей слід фотографують кількома фотоапаратами і отримують стереоскопічне зображення траєкторії.
Будова
Схематично являє собою герметично замкнутий робочий об’єм, заповнений газом, що не конденсується, і насиченою парою певної рідини, оптимально аргоном і сумішшю 70 % спирту етилового і 30 % води. Перенасичення створюється завдяки різкому охолодженню газу під час адіабатичного розширення (див. Адіабатичний процес) внаслідок стискання однією зі стінок камери, зробленої у вигляді поршня або еластичної діафрагми. Під час вивчення параметрів сліду досліджувані частинки випромінюються джерелом, яке вміщується всередині камери, або подаються ззовні через прозорий екран. Ймовірність спостереження взаємодії частинок з ядрами атомними зростає, якщо всередину приладу вміщують пластини з різних матеріалів. Для спостереження рідкісних взаємодій, ефективнішими є керовані лічильники йонізуючих частинок камери Вільсона.
Значення
Прилад відіграв значну роль у вивченні будови матерії, зокрема за його допомогою були відкриті позитрон, мезони, гіперони, доведено корпускулярні властивості (див. Корпускула) космічного випромінення. Камера Вільсона була єдиним трековим детектором для реєстрації випромінювання ядерного до 1950–1960-х, поступившись місцем бульбашковим та іскровим камерам.
Література
- Wilson C. T. R. On an Expansion Apparatus for Making Visible the Tracks of Ionising Particles in Gases and Some Results Obtained by Its Use // Proceedings of the Royal Society of London. Series A. 1912. Vol. 87. № 595. P. 277–292.
- Skobeltzyn D. V. Die Intensitätsverteilung in dem Spektrum der γ-Strahlen von RaC // Zeitschrift für Physik. 1927. Bd. 43. P. 354–378.
- Gupta N. N. Das, Ghosh S. K. A Report on the Wilson Cloud Chamber and its Applications in Physics // Reviews of Modern Physics. 1946. № 18 (2). P. 225–365.
- Leone M., Robotti N. A Note on the Wilson Cloud Chamber // European Journal of Physics. 2004. Vol. 25. № 6. P. 781–791.
- Кучерук І. М., Горбачук І. Т., Луцик П. П. Загальний курс фізики : в 3 т. 2-ге вид., випр. Київ : Техніка, 2006.
- Longair M. C.T.R. Wilson and the Cloud Chamber // Astroparticle Physics. 2014. Vol. 53. P. 55–60.
- Bertozzi E. Technology-Embedding Instruments and Performative Goals: the Case of the Fully-Automatized Cloud Chamber by the Officine Galileo in Florence // Bulletin of the Scientific Instrument Society. 2016. № 129. P. 34–42.
Автор
Покликання на цю статтю: Редакція ВУЕ Вільсона камера // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Вільсона камера (дата звернення: 10.10.2026).
Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 30.09.2024
