(2.3)- қатынасын r және t арасындағы байланысты ескере отырып, оңай алуға болады. V(t)=0, t=0 кезінде деп есептей отырып, санауыш сыйымдылығындағы кернеу келесі шамаға тең:
Жоғарыдағы 2.3-суретте RC-ның әртүрлі мәндері үшін пропорционалды санауыштағы импульстың түрлері келтірілген.
-> шамаға жуық болады [18].
t* шамасының флуктуациясы санауыш өлшеміне, (r2/r1) қатынасына және санауыштағы кернеуге тәуелді болады. Пропорционалды санауыштар көмегімен уақыт бойынша бөлшектердің таралуын анықтаған кезде микросекундтың бөлігін құрайтын t*-ның таралуын санауыштың уақыт бойынша ажыратқыштығын анықтайды.
Егер санауыш бөлшектердің санын өлшеуге қолданылса, онда электрондардың анодқа түсу мезетінен бастап импульстың өсу уақыты қызығушылық тудырады. Бұл жағдайда RC кіші мәндері, бірақ импульс амплитудасы әлі де болса жеткілікті болатындай етіп таңдап алу үлкен маңызды орынға ие (газды күшейтуді тоқтатпау үшін). Амплитуда Vmax -нан m есе төмен болатындай етіп алсақ, RC шамасын келесі қатынастан таңдауға болады: RC≈tmax=B (2.6)
мұндағы tмакс- RC шексіз үлкен болған кезіндегі Vmax/m дейін амплитуданың өсу уақыты. Қысымы 0,8 атм сутегімен толтырылған санауышта r2/r1=100, U0=280/M=100; B=4 10-8 ceк және 2ln(r2/r1)=92 болғанда m=10 болса, RC≈6 10-8, ал m=5 болса, RC≈2 10-7 болады. Келтірілген мысалдан көрініп тұрғандай, бөлшек санын өлшеу кезінде пропорциолналдық санауыш өте жылдам детектор бола алады.
Пропорционалды санауыштың энергетикалық ажыратқыштығы.
Энергетикалық ажыратқыштықтың шамасы иондаушы бөлшектен туындаған ион жұптарының санындағы флуктуацияға байланысқанты болады. Пропорционалды санауыштардағы импульс таралуы амплитудаларының таралуы газдық күшею коэффициентіне әсер етуші тағы бірнеше себептерге тәуелді: көлемдік зарядқа, электрлік теріс иондардың туындауына, санауыштың орталық электродының өн бойындағы электр өрістің біртексіздігіне тәуелді болып келеді. Бұл себептердің әсерін пропорционалды санауыштың параметрлері мен конструкциясын тиімді түрде таңдау арқылы едәуір әлсіретуге болады. Сонымен қатар, газдық күшею коэффициентінің шамасы флуктуацияланады, өйткені газдық күшею процесі статистикалық сипатқа ие. Бірінші реттік ионизация процесімен байланысты дисперсия шамасы, n0-ге тең болады, мұндағы n0-Пуассон заңы бойынша таралған кездейсоқ шама болcын.
Бұрын аталып өткендей, егерде көлемдік заряд әсері әлсіз деп есептесек пропорционалды санауыш импульстары үшін алынған формулалар және көлемдік заряд газдық күшею процесіне нақты әсер етпейтіндей шарттар орынды болады.
M<< (2.7)
Егерде бұл шарт орындалмаса, онда бөлшектердің энергиясының өсуіненде газдық күшею коэффициенті кемиді. Сонымен қатар, орталық электродқа қатысты түрлі ориентацияға ие бөлшектер үшін әр түрлі болады. Шынында да бөлшек радиалды бағытқа ие болған кезде иондардың тығыздығы ең жоғарғы мәнге ие болады. Бұл жағдайда газдық күшею аймағы l электрондардың еркін жүру жолының ұзындығынан бірнеше есе үлкен болады. Зарядталған бөлшек санауыш осіне параллель қозғалғанда иондардың тығыздығы ең кіші мәнге ие болады. Бұл кезде l санауыш газындағы зарядталған бөлшектердің жүру жолының ұзындығына тең. M үлкен мәнге ие болған кезінде санауыштың жұмыс істеуі газдың қысымы аз болған кезінде мүмкін болады. Мұны қысым төмендеген кезде кернеу табалдырығы төмендейтіндігі және n0e/l шаманың төмендейтіндігі арқылы түсіндіруге болады.
Егер көлемдік заряд әсерін ескермесек, онда пропорционалдық санауыштың импульсінің амплитудасы санауыштағы иондардың пайда болу орнына тәуелді болмайды. Көптеген газдар үшін катод жанындағы ионизация кезіндегі импульстар амплитудасы мен анод жанындағы ионизация кезіндегі импульстар амлитудасының қатынасы 1-ге тең болады. Электрлік теріс иондардың түзілу ықтималдығы жоғары газдар үшін ρ<1. Бұл түсінікті жайт, өйткені жабысу коэффициенті Е/р-ның функциясы болып табылады, соның салдарынан анодқа жақын және катодқа жақын жерде электрлігі теріс иондардың туындау ықтималдығы бір-бірінен өзгеше болады.
Осыған орай, ВҒ3 газбен толыққан санауыштар үшін төменгі қысым мен жуан жіп болса, ρ=1, ал жоғарғы қысым мен жіңішке жіп болса ρ<<1. Санауыштың амплитудалық ажыратқыштығы жоғары болу үшін, оның ішіндегі газды бөгде қоспалардан мұқият тазарту қажет [22].
Санауыштың энергетикалық ажыратқыштығына жіпті бекітіп тұрған тұтқыштың тудырған өрісінің біртекті болмауы әсер етеді. Жіп ұштарындағы өрістің әсерін болдырмау үшін жіпті арнаулы үлгідегі қорғаушы электродтарға бекітіп, өрістің біртексіздігін минимумға келтіріледі. Осы уақытқа дейін санауыштың екі электроды да қатаң коаксиальды болып келеді деп есептеліп келген болатын. Анықталғандай, жіптің тіпті ең аз эксцентриситеті газдық күшеюдің едәуір өзгерістеріне әкеп соқтырады екен. Росси және Штауб атты ғалымдар жіптің аз эксцентриситетінің әсерін қарастырып, r2>>r1 болған жағдай үшін мына қатынасты анықтады:
мұндағы Δ- жіптің эксцентриситеті (жіптің санауыштық осьтік сызығынан
ығысуы); δE/E - жіпке жақын өрістің салыстырмалы өзгеруі. Осы теңдеуден
және газдық күшеюдің Е-ге тәуелдігінен газдық күшею шамасының таралуын табуға болады.
Достарыңызбен бөлісу: