Source: wikipedia.org
Les chambres nuageuses , également connues sous le nom de chambres nuageuses Wilson , sont des détecteurs de particules, qui étaient des dispositifs essentiels dans les premières recherches en physique nucléaire et des particules. Les chambres à brouillard, l’un des instruments les plus simples pour étudier les particules élémentaires , ont été remplacées par des détecteurs plus modernes dans la recherche actuelle, mais elles restent un appareil pédagogique très intéressant.
Chambre Cloud – Principe de fonctionnement
Le principe fondamental qui les sous-tend est la sursaturation d’une substance vapeur , un état dans lequel l’air, ou tout autre gaz, contient plus de vapeur de cette substance qu’il ne peut en maintenir dans un équilibre stable. Une particule chargée d’énergie (par exemple, une particule alpha ou bêta ) interagit avec le mélange de vapeur et crée une trace d’ions qui, dans des conditions de sursaturation, agissent comme des noyaux de condensation autour desquels une traînée de brouillard de petites gouttelettes se forme si le mélange gazeux est au point de condensation.
Ces gouttelettes sont visibles comme une trace de «nuage» qui persiste pendant plusieurs secondes tandis que les gouttelettes tombent à travers la vapeur. La condensation de la vapeur sur ces noyaux permet une identification visuelle des trajectoires des particules, conduisant à une étude simple de leurs propriétés. Dans la chambre d’origine de Wilson, l’air à l’intérieur de l’appareil scellé était saturé de vapeur d’eau, puis un diaphragme a été utilisé pour dilater l’air à l’intérieur de la chambre (expansion adiabatique), refroidir l’air et commencer à condenser la vapeur d’eau. Par conséquent, le nom de chambre de nuage d’expansion est utilisé. La première antiparticule, le positron, le muon et la première particule étrange, le kaon, ont également été identifiées pour la première fois à l’aide d’une chambre nuageuse.