Principe de la chambre à détente de Wilson: chambre de wilson
Principe de la chambre à détente de Wilson
La chambre de Wilson, encore appelée chambre à brouillard, ou chambre à détente (cloud chamber en anglais) fut l’un des premiers détecteurs permettant de visualiser le passage d’une particule chargée. Son principe repose sur le fait que, lorsqu’un gaz est à une pression et à une température très proches de celles où il se condense, l’apparition de gouttelettes va se faire aux points où se trouvent des « germes » de condensation. Ceux-ci peuvent être de simples poussières, mais aussi les ions produits par le passage de particules chargées . La trajectoire d’une particule traversant un tel gaz à pression sursaturante sera donc visualisée par l’apparition d’une traînée de gouttelettes.
Pour obtenir les conditions de sursaturation, le procédé le plus courant est de provoquer une « détente adiabatique » du gaz, c’est-à-dire une baisse de pression suffisamment rapide pour que l’enceinte n’échange pas de chaleur avec l’extérieur. Dans la chambre à détente de Wilson – et celle que Joliot utilisa plus tard -, c’était la chute d’un piston qui provoquait cette baisse de pression du gaz. Celle-ci semble jouer dans le mauvais sens pour provoquer une condensation, mais la détente provoque également une diminution subite de la température, et ce refroidissement l’emporte sur la baisse de pression. Un brouillard apparaît ainsi le long du passage des particules. Bien entendu, ce phénomène est fugace, et il convient de synchroniser la détente avec la prise d’une photographie.
Après plusieurs décades de fonctionnement, les chambres à détentes furent remplacées par les chambres à bulles, fonctionnant sur le même principe, mais pour la transition inverse (apparition de bulles dans un gaz liquéfié). Ces dernières furent elles-même détrônées par les chambres à fil du type Charpak.
Vidéo : Principe de la chambre à détente de Wilson
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