Komora Wilsona
Z Wikipedii
Komora Wilsona (inaczej komora kondensacyjna, komora mgłowa), urządzenie służące do detekcji promieniowania jądrowego poprzez obserwację śladów cząstek elementarnych (promieniowania jonizującego) zaprojektowane przez szkockiego fizyka Charles Wilsona w 1900. Zarejestrowane fotografie śladów cząstek elementarnych w komorze Wilsona były tak przekonywającym dowodem ich istnienia, że usunęły wszelkie wątpliwości co do konkluzji Becquerela, Curie i innych. W roku 1932 Andersen za pomocą komory Wilsona udowodnił istnienie pozytonu. W drugiej połowie XX wieku komory Wilsona zostały zastąpione przez komory pęcherzykowe.
Spis treści |
[edytuj] Konstrukcja komory
Istnieją dwie odmiany komory Wilsona – komora rozprężeniowa i dyfuzyjna różniące się sposobem uzyskania pary przesyconej.
[edytuj] Komora rozprężeniowa
Komora rozprężeniowa składa się z cylindra wypełnionego parą wodną, zbudowanego w taki sposób aby była możliwa szybka zmiana pojemności tej komory. Nagłe powiększenie jej objętości roboczej powoduje rozprężanie adiabatyczne gazu, które wywołuje spadek temperatury i przesycenie pary.
[edytuj] Komora dyfuzyjna
Komora dyfuzyjna to nowocześniejsza odmiana komory Wilsona. W tym urządzeniu zjawisko przesycenia pary uzyskiwane jest dzięki uzyskaniu dużej różnicy temperatur między dnem, a górą komory (zazwyczaj poprzez chłodzenie dna komory suchym lodem). Gaz zawarty w komorze (powietrze) nasycony jest parą, najczęściej alkoholową. Mieszanka gazowo-parowa schładza się w trakcie procesu dyfuzji w kierunku schładzanego dna co powoduje przesycenie pary.
[edytuj] Zasada działania
Działanie komory mgłowej oparte jest na właściwości skraplania się cząsteczek pary nasyconej i przesyconej. W idealnie czystym gazie para nie ulega skropleniu pomimo uzyskania stanu nasycenia a nawet uzyskaniu temperatury niższej od temperatury nasycenia. Kondensacja następuje tylko na centrach kondensacji, którymi są cząsteczki pyłów lub jony. W komorze Wilsona nie ma pyłów dlatego skraplanie następuje tylko na jonach powstałych w wyniku jonizacji pary wzdłuż toru przelotu cząstki jonizującej. Powstałe w ten sposób krople cieczy tworzą charakterystyczne ślady i mogą być obserwowane lub fotografowane.
Umieszczenie komory w jednorodnym polu magnetycznym pozwala na łatwe rozróżnienie torów różnie naładowanych cząstek oraz umożliwia obliczenie ich pędów (prędkości).
