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威爾遜云室
威爾遜發(fā)明的核輻射探測器
1927年獲諾貝爾物理學獎
簡介
威爾遜云室
設計形成
1895年，他設計了一套設備，使水蒸氣冷凝來形成云霧。當時人們認為，要使水蒸氣凝結(jié)，每顆霧珠必須有一個塵埃為核心。威爾遜仔細除去儀器中的塵埃后發(fā)現(xiàn)，無需塵埃，而用X射線照射云室時，云霧立即出現(xiàn)，這證明凝聚現(xiàn)象是以離子為中心出現(xiàn)的。經(jīng)過四年研究，他總結(jié)出，當無塵空氣的體積膨脹比為1.25時，負離子開始成為凝聚核心；當膨脹比為1.28時，負離子全部成為凝聚核心。對于正離子來說，膨脹比為1.31時開始成為凝聚核心，膨脹比為1.35時全部成為凝聚核心。另一方面，他還指出，離子的電荷對水蒸氣分子產(chǎn)生作用力，有助于霧珠的擴大。1912年，威爾遜為云室增設了拍攝帶電粒子徑跡的照相設備，使它成為研究射線的重要儀器。用這個云室拍攝了α粒子的圖象。
獲獎
選自
：《物理教師手冊》
云室
cloud chamber
早期的核輻射探測器，也是最早的帶電粒子徑跡探測器。1896年由C.T.R.威爾遜發(fā)明，又稱威爾C.T.R.威爾遜改進過的云室(1912)威爾遜云室。利用純凈的蒸氣絕熱膨脹，溫度降低達到過飽和狀態(tài)，這時帶電粒子射入，在經(jīng)過的路徑產(chǎn)生離子，過飽和氣以離子為核心凝結(jié)成小液滴，從而顯示出粒子的徑跡，可通過照相拍攝下來。云室中的氣體大多是空氣或氬氣，蒸氣大多是乙醇或甲醇。根據(jù)徑跡上小液滴的密度或徑跡的長度可測定粒子的速度；將云室和磁場聯(lián)用，根據(jù)徑跡的曲率和彎曲方向可測量粒子的動量和電性，從而可確定粒子的性質(zhì)。在歷史上，云室對粒子物理起過重大作用，曾用它發(fā)現(xiàn)了e+、μ-、Κ+0和Λ、Ξ-等粒子。
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