Теория:

Камера Вильсона изобретена шотландским физиком Чарлзом Вильсоном в \(1912\) г. В \(1927\) году Вильсон получил за своё изобретение Нобелевскую премию по физике.
 
wilson-12956-content-portrait-mobile-tiny.jpg
Рисунок \(1\). Чарлз Вильсон
 
Назначение прибора
Камера Вильсона — один из первых в истории приборов для регистрации следов (треков) заряженных частиц.
 
Устройство прибора
Представляет собой невысокий стеклянный цилиндр с крышкой, с поршнем внизу. На дне камеры находится чёрная ткань, увлажнённая смесью воды с этиловым спиртом.  Воздух в камере насыщен парами смеси этих жидкостей.
 
cabinet1_2.jpg
Рисунок \(2\). Внешний вид одной из первых камер Вильсона
 
 
схема Asset 2.svg
  
Схема устройства одной из первых камер Вильсона
 
Принцип работы
При движении поршня вниз пары становятся перенасыщенными, т. е. способными к быстрой конденсации. При попадании какой-либо частицы через специальное окошко внутрь камеры они создают ионы, которые становятся ядрами конденсации, и вдоль траектории движения частицы возникает след (трек) из сконденсированных капелек, которые можно сфотографировать.
 
Время чувствительности камеры, в течение которого перенасыщение остаётся достаточным для конденсации на ионах, а сам объём приемлемо прозрачным, меняется от сотых долей секунды до нескольких секунд. После этого необходимо очистить рабочий объём камеры и восстановить её чувствительность. Таким образом, камера Вильсона работает в циклическом режиме. Полное время цикла обычно больше \(1\) минуты.
 
Преимущества
1. Если поместить камеру в магнитное поле, то траектории заряженных частиц будут искривлены. По направлению изгиба трека можно судить о знаке заряда частицы, а по радиусу кривизны определять её массу, заряд, энергию.
2. Важным усовершенствованием, удостоенным в \(1948\) г. Нобелевской премии (П. Блэкетт), явилось создание управляемой камеры Вильсона. Специальные счётчики отбирают события, которые должны быть зарегистрированы камерой Вильсона, и «запускают» камеру лишь для наблюдения таких событий. Эффективность камеры Вильсона, работающей в таком режиме, многократно возрастает.
 
Недостатки
  1. Малое рабочее время, составляющее примерно \(1\) % от времени, затрачиваемой для подготовки камеры к последующему расширению.
  2. Трудоёмкость обработки результатов.
Источники:
Рисунок 1. Чарлз Вильсон
https://www.nobelprize.org/images/wilson-12956-content-portrait-mobile-tiny.jpg
Рисунок 2. Внешний вид и схема устройства одной из первых камер Вильсона
http://www.cambridgephysics.org/