ФІЗИКА
Частина 6 ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА І ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК
Розділ 17 ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА
17.2. Методи спостереження і реєстрації заряджених частинок
Камера Вільсона
Історично першим трековим приладом, за допомогою якого безпосередньо спостерігали сліди окремих заряджених частинок та ядерні перетворення, була камера Вільсона, створена англійським фізиком Ч. Вільсоном (1912 р.).
Принцип дії камери Вільсона грунтується на здатності iонів бути центрами конденсації краплинок у пересиченій парі. Камера Вільсона має вигляд
Де γ = Ср / СV – відношення теплоємностей основного газу (наявність невеликої кількості пари величину γ практично не змінює). При новому значенні температури Т пара стає пересиченою і перебуває в такому стані протягом деякого часу, який називають часом чутливості. Якщо за цей час через робочий об’єм камери пролетить заряджена частинка, то на своєму шляху вона йонізує атоми (молекули) газу. Утворені на шляху частинки йони стають центрами конденсації пересиченої пари, внаслідок чого цей шлях (трек) можна бачити. Схему камери Вільсона з поршневим пристроєм зображено на рис. 17.4. Для дослідження ядерних перетворень у певній речовині, а також для дослідження частинок високої енергії камеру Вільсона перегороджують пластинками з цієї речовини (або пластинками свинцю), які розташовані перпендикулярно до напряму руху частинки.
Рис. 17.4
При дослідженні космічного випромінювання використовують камеру Вільсона, керовану лічильниками. Перед камерою та за нею ставлять лічильники, з’єднані за схемою збігів. При проходженні частинки через лічильники ці лічильники спрацьовують, і камера фіксує частинку, що пролетіла.
Для визначення знака електричного заряду, імпульсу і енергії частинки камеру Вільсона вміщують у магнітне поле. Вперше такий метод застосував при дослідженнях α-частинок та космічного випромінювання Д. В. Скобельцин (1927 р.).