建立一个威尔逊室并在家中发现宇宙射线

威尔逊的相机（也是有雾的相机）是用于记录带电粒子的痕迹（轨迹）的仪器历史上最早的相机之一。 腔室的工作原理利用了过饱和蒸汽的冷凝现象：当任何冷凝中心出现在过饱和蒸汽的介质中时，它们上都会形成小液滴。 这些液滴的尺寸很大，可以拍照。 被调查颗粒的来源可以位于室内，也可以位于室外（在这种情况下，颗粒飞过对它们透明的窗口）。



认为我们不断受到以光速运动的微小粒子的轰炸是很奇怪的。 想看看他们存在的证据吗？ 观看视频。 不要相信该视频，或者只是想用自己的眼睛看一下蒸汽中的痕迹，请继续阅读此说明。

步骤1：材料

这是我需要构建自己的雾照相机的条件：

• 泡沫塑料（已切成适当大小的碎片）；
• 水族馆；
• 金属板；
• 黑色橡皮泥；
• 黑色厚纸；
• 黑色电工胶带；
• 胶水
• 皮肤;
• 幻灯片的手电筒或投影仪（您需要清晰明亮的光线）；
• 干冰（用于冷却腔室的底部）；
• 浓度为91％或更高的异丙醇（70％无效！）；
• 水。

工具：

• 刀
• 抹刀（切泡沫时帮助自己）；
• 尺子;
• 记号笔
• 热塑性粘合剂；
• 磁铁。

步骤2：设计一个用于干冰的保温盒

简而言之，有必要制造一个隔热箱，里面要装满干冰。 它应该足够大，以使金属板牢固地安装在其中。 我用该板作为模版来切割泡沫盒。 然后我将泡沫打磨，然后将其全部粘在一起。 切割泡沫时，我首先用刀标记切口，然后用刮刀刮去剩余的厚度。 我确信有一种更好地切割聚苯乙烯的方法，但是由于我以后仍要打磨，因此切割的结果并没有真正打扰我。

步骤3：准备金属底座

将一块金属板放在干冰的顶部，以便在其与腔室之间进行热传递。 最重要的是，该板必须紧密连接到水族箱。 这使您可以在腔室内保持高浓度的酒精并获得过饱和蒸汽。 为此，我决定用水或过量的酒精填充水族箱边缘的凹槽。 为了制作凹槽，我使用了橡皮泥，并在金属板上用它制作了两个轨道。 然后，为了使白色标记与相机底部成对形成对比，我将黑纸粘在板上。 多亏了她，成对的痕迹才清晰可见。

第4步：准备水族馆

我将一块毡布粘在了水族箱的底部（最后在顶部）。 起初我是用热熔胶做的，但是，正如您在照片中看到的，吸收酒精后，它会下陷。 为了解决这个问题，我使用了一组磁铁，将磁铁压在水族馆的底部要好得多。 毛毡用于吸收酒精，可以用任何其他海绵或吸水布代替。

步骤5：将所有内容放在一起！

现在，干冰盒，金属底座和水族馆已准备就绪！

首先，您需要用干冰填充泡沫盒，然后在其上放置金属底座。 在快速冷却期间，它可能会嘎吱作响，但这很快就会停止。

然后将酒精倒在毛毡上直至变湿，然后将水族馆倒置在金属底座上。 将水或酒精倒入橡皮泥通道，以确保腔室防漏。

现在关闭房间的灯光，并用光源突出显示相机。 我用厚的黑纸盖住了水族馆的所有面（除了一个面），这样宇宙射线就更容易清除了。 几乎立即，您应该看到酒精冷凝物如何开始掉落，大约10分钟后，会形成超饱和蒸汽。 之后，靠近摄像机底部，您应该成对看到粒子留下的痕迹。

发生的事情是这样的：当宇宙射线穿过一个腔室时，它使空气分子电离，并且酒精蒸汽非常饱和，以至于凝结在这些电离分子的痕迹上。 这就是相机允许我们“看到”几乎以光速运动的粒子的方式。