云室yunshi

一种最早的观测带电粒子径迹的仪器，也是早期的核辐射探测器。它是由英国的物理学家C.T.R.威耳逊发明的，故称威耳逊云室。威耳逊在1911年首先用云室观测和照相记录了α与β粒子的径迹，并于1927年因发明云室而获诺贝尔物理奖。如图示，云室从原理上说是一个具有玻璃顶B、可动活塞C的圆柱形封闭容器。容器里贮有空气、水和酒精的饱和蒸气。当活塞突然下移一小段距离时，云室中混合气体的温度就降到露点以下，若空气非常清洁，冷却的蒸气就不会立即凝结，形成了过饱和状态。这时若有带电粒子进入过饱和区，会使路径上的气体分子电离，过饱和蒸气便在离子的周围凝成可见大小的液滴，从而把粒子的径迹显示出来。根据径迹的长短、浓淡以及在磁场中的弯曲度等可以分析粒子的种类和性质(如质量、电荷和能量等)。另外还有一种扩散云室，构造与前稍有不同，一般在顶部和底部维持一定的温度差，使热板上的水和酒精蒸发，形成蒸气，利用重力，不断经过云室内的空气（或某种惰性气体）向冷板扩散。在扩散过程中逐渐冷却，结果在两板间的某一小区域内形成过饱和区，只要扩散气流稳定，就可维持过饱和状态。扩散云室可以连续工作，但过饱和区域较小，径迹不够清晰。云室在粒子物理研究中是一种有用的探测工具，正电子就是利用云室发现的。在高能物理特别是宇宙射线的研究中，云室仍是有用的探测工具。