所謂威爾遜云室，是指顯示能引起電離的粒子軌跡的裝置。
早期的核輻射探測器，即最早的帶電粒子探測器，是由CTR 于1896年提出的，因此被稱為威爾遜云室。
云室是指在模擬云霧條件下，在一定空間內(nèi)對不同云物理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的裝置。 體積可大可小。
如果固定一個(gè)體積在立方米以上的大云室，就可以用來進(jìn)行各種云物理實(shí)驗(yàn)研究。
容積為幾升到幾十升的小型混合云室主要用于室外自然冰核觀測威爾遜云室，也可用于測試播云催化劑的成冰性能。
云室中的氣體主要是空氣或氬氣，蒸氣主要是乙醇或甲醇。
粒子的速度可以根據(jù)軌道上液滴的密度或軌道的長度來確定。
通過將云室與磁場相結(jié)合，可以根據(jù)軌道的曲率和彎曲方向來測量粒子的動(dòng)量和電特性，從而確定粒子的特性。
通過這種方式，威爾遜云室可以顯示那些太小而無法直接觀察到的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。
甚至威爾遜云室也可以拍攝高速粒子之間的碰撞，以模擬核碰撞，從而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)方向改變。
因此，威爾遜云室一經(jīng)發(fā)明就受到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，為檢驗(yàn)理論和探索新型粒子做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。
例如，1923年，著名物理學(xué)家阿瑟·霍利·康普頓發(fā)現(xiàn)了X射線以及X射線散射后波長變長的現(xiàn)象，將其命名為康普頓效應(yīng)。
康普頓利用光子與電子碰撞時(shí)的動(dòng)量和能量守恒定律解釋了這一點(diǎn)。
正當(dāng)人們對此表示懷疑時(shí)，威爾遜利用云室拍攝了反沖電子的軌跡，令人信服地證實(shí)了康普頓散射理論，并為愛因斯坦的光子理論提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
由于這項(xiàng)工作和他發(fā)明的云室，威爾遜和康普頓獲得了 1927 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
什么是躺著？ 就是這個(gè)。
第二個(gè)是正電子的發(fā)現(xiàn)。
1932年，CD安德森利用威爾遜云室研究宇宙射線。 在宇宙射線的云室照片中物理資源網(wǎng)，他發(fā)現(xiàn)了正電子的蹤跡。
這是第一個(gè)使用云室發(fā)現(xiàn)的反粒子，即正電子，從而證實(shí)了狄拉克關(guān)于正電子存在的預(yù)測。
安德森獲得 1936 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
1937年，安德森用它發(fā)現(xiàn)了湯川秀樹在1935年理論上預(yù)言的介子。
到1955年，王淦昌和他的合作者利用大型云室發(fā)現(xiàn)了反西格瑪負(fù)超子。
《自然》雜志指出：“反西格瑪負(fù)超子的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)消除了微觀世界圖像中的一個(gè)空白點(diǎn)。”
世界各地的報(bào)紙紛紛刊登了有關(guān)這一發(fā)現(xiàn)的詳細(xì)報(bào)道，“王淦昌”成為新聞?lì)^條的關(guān)鍵詞之一。
對于反西格瑪負(fù)超子的發(fā)現(xiàn)意義，當(dāng)時(shí)科學(xué)家認(rèn)為“其科學(xué)意義僅次于正電子和反質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)”。
后來，在歐洲中心的300億電子伏加速器上又發(fā)現(xiàn)了另一種反超子，即反超子。
因此，在高能物理史上，反西格瑪負(fù)超子和反Ksai負(fù)超子被公認(rèn)為最早發(fā)現(xiàn)的兩種負(fù)超子。
這兩項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為反粒子的普遍存在提供了有力的證據(jù)。
回到威爾遜云室。
1925年，在卡文迪什實(shí)驗(yàn)室威爾遜云室，年輕的布拉克特在盧瑟福和威爾遜的指導(dǎo)下，致力于利用云室研究粒子撞擊氮原子核的問題。
從他拍攝的2萬多張?jiān)剖艺掌校猾@得了8張照片證實(shí)了盧瑟福在1919年進(jìn)行的世界上最早的人工核反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。
1932年，布拉奎特和奧卡里尼合作，開始使用威爾遜云室研究宇宙射線。
但由于宇宙線的稀缺性，如果讓云室擴(kuò)大隨意拍照，每100張照片中只有2到5張會(huì)有宇宙線的痕跡，這讓他們開始思考云室攝影的自動(dòng)化。 。
解決的辦法是在垂直云室的每一側(cè)各放置一個(gè)蓋革計(jì)數(shù)管，這樣穿過云室的宇宙射線就會(huì)依次通過兩個(gè)計(jì)數(shù)管。
設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，只有當(dāng)兩個(gè)計(jì)數(shù)器管的信號耦合時(shí)，才能觸發(fā)云室的膨脹并記錄產(chǎn)生的照片。
使用這種自動(dòng)化技術(shù)來控制云室攝影，大約 80% 的照片有光線軌跡。
通過對約7000張照片的分析，他們證實(shí)了安德森幾個(gè)月前發(fā)現(xiàn)的正電子，并直觀地說明了電子-正電子對的產(chǎn)生和湮滅過程。
1933年，布拉克特轉(zhuǎn)到倫敦大學(xué)伯克貝克學(xué)院擔(dān)任教授。
在那里，他繼續(xù)使用云室方法研究宇宙射線。 他研制了一種用于云室的大型均勻磁場裝置，并利用該裝置拍攝了大量宇宙射線軌跡的照片。
布拉克特因其對云室技術(shù)的改進(jìn)以及在核物理和宇宙射線方面的一系列新發(fā)現(xiàn)而獲得1948年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
1952年，格拉斯通過直接用云室中的液體代替氣體-蒸汽混合物，發(fā)明了氣泡室。
氣泡室的出現(xiàn)為探測高能帶電粒子提供了另一種有效手段，格拉斯因此獲得了1960年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。