Для изучения влияния фотодиссоциации некоторых атмосферных
примесей на конденсацию водяных паров в работе [14] применена тра-
диционная камера Вильсона. Облучение осуществлялось эксимерным
ArF-лазером (длина волны излучения 193 нм). Результаты этого “проб-
ного” исследования указывают на существенное влияние продуктов
фотораспада соединений типа фреонов на процесс нуклеации. При
наличии этих примесей и их фотодиссоциации конденсация водяных
паров наступает при таких условиях, когда спонтанная конденсация
(без облучения) не имеет места, т.е. при гораздо меньших степенях
перенасыщения. В реальной атмосфере не реализуются такие степени
перенасыщения, как в камере Вильсона, но в данном случае вопрос
принципиальный: могут ли атомы и радикалы способствовать образо-
ванию капель воды, как это делают заряженные частицы — ионы?
Проведенные эксперименты свидетельствуют одновременно о при-
годности предложенной методики для подобных исследований. Вме-
сте с тем в этих экспериментах выявились те особенности, которые
необходимо учесть для успешного специализированного применения
камеры Вильсона.
В настоящей работе с помощью модифицированной установки
подтверждено катализирующее действие фотооблучения на другие
атмосферные примеси, было установлено существенное влияние на
процесс конденсации начального давления водяных паров, приведена
трактовка экспериментальных результатов, а также некоторые сообра-
жения о возможном механизме наблюдаемой фотоконденсации.
Экспериментальная установка.
Модифицированная камера Виль-
сона представляет собой цилиндр диаметром 80 мм с поршнем (рис. 1).
Пространство над поршнем заполняется воздухом или азотом с извест-
ным содержанием влаги и малыми добавками (0,1. . . 0,01%)
CF
2
Cl
2
,
CCl
4
,
H
2
S
или
NH
3
при общем давлении смеси около 1 атм. В неко-
торый момент времени поршень резко опускается. Газ над поршнем
расширяется и при этом охлаждается. Так достигаются условия суще-
ствования перенасыщенного водяного пара в воздухе.
Следует отметить, что в рассматриваемом случае время движения
поршня составляло около 50 мс, что при перемещении приблизительно
2 см соответствовало скорости 40 см/с и числу Рейнольдса Re
≈
1600
(это меньше критического значения). Таким образом, течение газа за
поршнем, скорее всего, не должно сильно отличаться от ламинарного.
Максимальный коэффициент расширения
K
=
V
1
/V
0
= 2
,
0
. При
увеличении объема в 2 раза температура воздуха снижалась на 70
◦
С:
от комнатной температуры
+20
до
−
50
◦
С. Если достигнутая темпера-
тура ниже точки росы, то водяной пар находится в перенасыщенном
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 3
55
