本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
大约10分钟，用你家里可能已经有的东西，你可以使用扩散云室——一种简易的粒子探测器——亲自观察原子核和基本粒子。有很多网站和YouTube视频提供了构建这种云室的分步说明，但所有这些都需要一些难以获得的组件，例如干冰或高压电源。我通过融合加拿大高中生奥利维亚·约翰逊设计的冷却技术和澳大利亚粒子物理学家和科学传播者苏西·希 (Suzie Sheehy)设计的云室，解决了这个问题。它作为云室来说不是超级棒，但它绝对可以显示粒子在其中呼啸而过。你需要以下物品：
海绵
外用酒精 (92%)
透明塑料杯
胶带
黑色卡纸
铝箔纸杯蛋糕衬垫
蓝丁胶
铝箔托盘
空气除尘器（用于吹掉电脑键盘碎屑的喷雾罐）
明亮的LED手电筒
这里的真正创新是空气除尘器。它释放的二氟乙烷是冷的——足以使酒精蒸汽过冷，这正是云室所需要的。过冷的蒸汽会沿着电离粒子的路径凝结，就像一条微小的凝结尾迹。你可能没有 readily 拥有的东西是电离粒子的来源，但你会惊讶地发现，有多少家庭用品具有轻微的放射性，而科学供应商会出售测试源。我从United Nuclear购买了一块铀矿石。（如果没别的，收到一家名为United Nuclear的公司的包裹会给你的朋友留下深刻印象。）即使你没有放射源，你也可以使用云室来观察宇宙射线——来自外太空的高能粒子。塑料杯是云室本身。以下是如何准备它：
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切一块几英寸见方的海绵，浸泡在外用酒精中，然后用胶带将其楔入透明塑料杯的底部并固定住。
如果你有放射源，将其安装在杯子内部，正好在杯子边缘下方。我发现将放射源安装在杯子上而不是直接放在云室底部很重要；这样，你就可以减慢放射源被酒精覆盖的速度。
剪一个与杯子边缘匹配的黑色卡纸圆圈。这将提供一个深色背景来观察粒子轨迹。
压平纸杯蛋糕铝箔衬垫，将纸圆圈放在中心，并用胶带粘住。
沿杯口压上蓝丁胶。这将是杯子和铝箔之间的密封。
将杯子倒过来。
将纸杯蛋糕铝箔压到杯口。纸圆圈应在杯子内部。将蓝丁胶压入任何缝隙，以便获得良好的密封效果。
将你的云室放在铝箔托盘上方，以接住从喷雾罐中释放的二氟乙烷。我将杯子安装在化学实验室支架上，但你也可以用手握住它（在某些方面更好，因为你的手会温暖海绵，增加酒精蒸发）。
将手电筒照进云室。当手电筒几乎水平并接触杯子以最大限度地减少塑料反射时，我获得了最佳效果。
结果可能因人而异，所以请多尝试。要操作云室，请关闭室内灯光，将空气喷雾器倒过来，并向铝箔喷洒几秒钟。每隔10秒左右重复一次，以保持铝箔的低温。铝箔外部形成冰晶是足够冷的标志。在杯子内部，几乎立即在底部沿着黑色卡纸的一厘米范围内形成一层酒精液滴薄雾。如果你有放射源，你应该开始看到从中辐射出来的轨迹。如果没有，你会看到宇宙射线每隔 20 秒左右划过云室底部。如果你什么也看不到，请更改照明角度。我通过用一块覆盖着黑色电工胶带的铝片替换铝箔和纸张，获得了明显更好的结果。喷雾罐很快就会耗尽。我买了四罐。为了延长粒子烟火表演的时间，买一些干冰——我当地的冰淇淋店有卖——并将云室放在一块干冰上。祝你粒子狩猎愉快！乔治·穆瑟摄