Камера Вильсона (конденсационная камера, туманная камера) — координатный детектор быстрых заряженных частиц, в котором используется способность ионов выполнять роль зародышей капель жидкости в переохлажденном перенасыщенном паре.
Для создания переохлаждённого пара используется быстрое адиабатическое расширение, сопровождающееся резким понижением температуры.
Быстрая заряженная частица, двигаясь сквозь облако перенасыщенного пара, ионизирует его. Процесс конденсации пара происходит быстрее в местах образования ионов. Как следствие, там, где пролетела заряженная частица, образуется след из капелек воды, который можно сфотографировать. Именно из-за такого вида треков камера получила свое английское название — облачная камера (англ. cloud chamber).
Камеры Вильсона обычно помещают в магнитное поле, в котором траектории заряженных частиц искривляются. Определение радиуса кривизны траектории позволяет определить удельный электрический заряд частицы, а, следовательно, идентифицировать её.
Камеру изобрел в 1912 году шотландский физик Чарльз Вильсон. За изобретение камеры Вильсон получил Нобелевскую премию по физике 1927 года. В 1948 за совершенствование камеры Вильсона и проведенные с ней исследования Нобелевскую премию получил Патрик Блэкетт.
Ещё в последней четверти XIX века в работах Кулье, Кисслинга и Айткена было показано, что пыль играет важную роль в образовании тумана. Пытаясь воссоздать в лаборатории это естественное явление, исследователи обнаружили, что в очищенном воздухе туман не образуется[1]. Также было установлено, что капельки образуются именно вокруг пылинок и имеют размеры порядка их размеров. Это стало решением проблемы, подмеченной лордом Кельвином, согласно которой капля воды при росте должна проходить стадию, на которой она имеет размеры, сопоставимые с размерами молекул, однако капля таких размеров испаряется так быстро, что исчезает.