Путь или трек ионизирующей час­тицы может быть сделан видимым при помощи камеры с пересыщенным па­ром. Камера содержит очищенный от пыли пересыщенный пар. Когда через эту камеру проходит частица, то об­разуется нить ионов. Ионы служат как центры конденсации, и на них конденсируется пересыщенный пар, так что путь частицы становится ви­димым как туманный след. Сконден­сированный пар нужно достаточно бы­стро удалить, иначе паровая камера переполняется паром и становится не­возможным наблюдать далее отдель­ные треки. Сильное электрическое поле внутри камеры устраняет ионы (и сле­довательно, конденсат) вскоре после того, как они образуются.

Камера Вильсона.

Пар в камере Вильсона делается пересыщенным путем предоставления возможности газу расширяться и, сле­довательно, охлаждаться. Основание камеры А (рис. 1) представляет собой круглую металлическую пласти­ну с отверстием в центре. От этого отверстия трубка ведет к насосу (ко­торым может быть циклический насос) для выкачивания воздуха. Непосред­ственно над пластиной А закреплена другая металлическая пластина В, а сверху нее находится черная фетровая накладка. Накладка имеет черный цвет, чтобы легче было видеть белые следы пара. Над пластиной А укрепля­ется купол (крышка) из плексигласа, и через верх купола проходит держа­тель радиоактивного источника 5. Внутри купола прикреплено металли­ческое кольцо С, и между ним и плас­тиной А приложено электрическое на­пряжение. Перед тем как купол по­мещается над пластиной Л, черная войлочная прокладка пропитывается спиртом так, чтобы камера содержала смесь паров спирта и воздуха. Когда насос производит резкий качок, давле­ние в камере понижается и соответ­ственно воздух и пар расширяются. Вызываемое этим охлаждение делает пар пересыщенным, и могут быть вид­ны белые следы сконденсированного пара — треки, исходящие от источ­ника.

Диффузионная паровая камера также состоит из плексигласового ку­пола, покоящегося на покрытой чер­ной металлической пластине (рис. 2). Внутри верхней части купола находится кольцо из губки или фетра, пропитанное спиртом. Держатель ра­диоактивного источника также укреп­ляется внутри купола. Ниже метал­лической пластины находится камера, которая может быть привинчена к пластине. Эта камера содержит губку, на которую нанесен слой твердой угле­кислоты. Когда камера привинчивает­ся к базовой пластине, твердая уг­лекислота приходит с ней в сопри­косновение и между верхней частью плексигласового купола и этой метал­лической пластиной образуется боль­шой температурный градиент, который приводит к образованию слоя пере­сыщенных паров спирта. Электричес­кое поле образуется электростатиче­ски путем потирания верхней части плексигласового купола сухой тканью. Когда вводится радиоактивный источ­ник, то ясно могут быть видны греки.

Треки радиоактивного излучения в ка­мерах

Некоторые типичные треки в ка­мерах с пересыщенным паром пока­заны на рисунке 3. На рисунке 3, а показаны треки моноэнерге- тических а-частиц. Следы а-частиц прямые и толстые. Они демонстрируют малое отклонение или же его отсут­ствие и интенсивную ионизацию. Все они приблизительно одинаковой дли­ны, это говорит о том, что они испус­каются с одинаковой энергией.

Треки и на рисунке 3, б также являются треками а-частиц. Вместе с тем их длина имеет два разных зна­чения, показывая этим то, что были испущены две серии а-частиц с двумя различными значениями энергии.

На рисунке 3, в показаны треки b-частиц высокой энергии. Они тонки, но более или'менее прямы. Эти треки тоньше треков а-частиц, поскольку они производят ионизирующие столк­новения гораздо реже и поэтому создают меньше центров конден­сации.

Следы b-частиц обычно тонки и из­вилисты (рис. 3, г), потому что эти частицы легко отклоняются и дают малую ионизацию.

Рисунок 3, д показывает, что может произойти, когда через паро­вую камеру проходят у-лучи. Путь у-луча можно выявить. Гамма-лучи не образуют треков, но они могут столкнуться с электроном оболочки атома, давая этому электрону доста­точно энергии, чтобы он смог создать ионизацию и образовать свой соб­ственный короткий трек.

Таким образом, видно некоторое число коротких толстых треков, начи­нающихся с одной прямой линии. Эта линия и есть путь у-луча.

Использование треков, наблюдаемых в камерах с пересыщенным паром

Треки, образуемые источником в камере, дают возможность быстрого определения вида испускаемого им из­лучения. Наблюдателю должно очень повезти, чтобы он увидел необычный след в паровой камере. Вероятность наблюдения столкновения а-частицы с другим ядром весьма мала. Вместе с тем если делается серия фотосним­ков и они тщательно изучаются, то может быть обнаружено случайное столкновение. Можно увидеть случай­ное столкновение такого рода, когда паровая камера наполнена азотом и используется источник а-частиц.

На рисунке 4 показано одно такое столкновение. Треки а-частиц прямые, а укороченный трек показы­вает столкновение между а-частицей и ядром азота:

₇¹⁴N +₂⁴He = ₈¹⁷ O + ₁¹H