雲室とは何ですか？

ウィルソンチャンバーまたはウィルソンクラウドチャンバーとしても知られる雲の室内室は、物理学者が粒子トレイルを観察するために使用するデバイスです。 電離放射線でのみ機能します。 異なる手段で同じことを達成する他のデバイスは、バブルチャンバー、ワイヤーチャンバー、およびスパークチャンバーです。 クラウドチャンバーの名声に対する最大の主張の1つは、反物質の最初の観察された形態であるポジトロンを発見するために使用されたことです。

雲室の動作方法は、凝縮核の原理に基づいています。 過飽和の水またはアルコール蒸気では、小さな帯電した粒子でさえ、培地中に分子を介して移動し、水がその周りに凝縮し、観察可能な水分跡を作ります。 過飽和溶液は、空気が可能な限り多くの液体（通常は水またはアルコール）を保持していることを意味します。 空気は、チャンバーの底に溜まり始めるまで蒸気で汲み上げられ、培地が超飽和状態であることを示します。空気中の小さな摂動により、液体が形成され、底に落ちます。

クラウドチャンバーはもともとスコットランドの物理学者チャールズウィルソンによって発明されました。 発見のプロセスは、彼が均一な直径の粒子で満たされたミストに形成された小さな円形の虹であるハローの光学現象を再現するために、人工雲の室の建設を始めたときに始まりました。 ハローは、低地の太陽が霧に長い影を落とすときに観察されたブロッケンスペクターの有名な現象に伴います。

50ドルほどの費用で、家庭用材料で独自のクラウドチャンバーを構築できます。 基本的に、水槽のような透明なチャンバーを充填して、それが超飽和状態になるまでイソプロピルアルコールを埋めます。 チャンバーの底をドライアイスで並べ、その順にドライアイスを金属と段ボールで覆います。 アルコールでフェルトを浸して入れてくださいチャンバーの蓋の下。 チャンバーを閉じます。 スライドプロジェクターで雲のチャンバーを照らし、やがて天然の宇宙線からあなた自身のトラックが見えます。 いくつかの異なる品種の多くの興味深い粒子トラックは、この汚れた雲のチャンバーを使用して観察できます。 底部に強い磁石を置くと、イオン化された粒子の曲率を見ることさえできます。