Краткое описание прибора «Камера Вильсона»

В качестве основного охлаждающего материала выбраны ячейки Пельтье. С помощью этих элементов в камере достигается температура -30…-45 градусов Цельсия. Испарение изопропилового спирта с потолка камеры при низкой температуре в смеси с воздухом создаёт пересыщенный пар.
Когда заряженная частица пролетает через рабочую область камеры, молекулы спирта попадают в электрическое поле. Из-за асимметрии молекул изопропилового спирта (C3H6O) они представляют электрический диполь. Часть молекулы с атомом кислорода – отрицательный полюс диполя, остальная часть положительный. Диполи во внешнем электрическом поле ориентируются вдоль силовых линий. Противоположные полюса диполей притягиваются, образуя центры конденсации. Формируются микрокапельки. Слипаясь между собой, они формируют видимый след вдоль траектории заряженного иона - трек.
 Система водяного охлаждения ячеек Пельтье предусматривает постоянную циркуляцию холодной воды из внешней ёмкости через радиаторы, прикреплённые к горячей стороне ячеек Пельтье.
Для контроля за температурой внутри камеры и охлаждающей воды используются электронные термометры с дисплеем.

Подготовка к эксперименту

Включаем водяное охлаждение камеры.
Через минуту подаём напряжение 12 вольт на модули Пельтье.
На верхнюю внутреннюю поверхность крышки камеры с приклеенным кусочком впитывающей материи через распылитель наносим изопропиловый спирт.
Для проверки работоспособности прибора в качестве источника заряженных частиц используем изотоп америций-241 (²⁴¹Am).
Крышку охлаждающей камеры ставим обратно как можно плотнее, чтобы исключить поступление тёплого воздуха помещения внутрь рабочего пространства прибора.
Контролируем температуру охлаждающей воды и рабочей области камеры Вильсона с помощью двух закреплённых рядом электронных термометров.
Выход на рабочий режим наблюдения происходит при температуре внутри камеры Вильсона ниже -30 °С. На это затрачивается 3-5 минут.