Ионизирующие излучения. Материалы к семинару

жүктеу 0,98 Mb.

бет	20/25
Дата	05.12.2022
өлшемі	0,98 Mb.
	#40467
түрі	Глава

1 ... 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Иoniziruyushchie izlucheniya

7.10.1. Счетчик Гейгера.

Счетчик Гейгера – прибор для определения частоты попадания в него ионизирующих частиц или квантов. Изобретен Гейгером в 1908 году. Принцип работы этого счетчика допускает регистрацию α-, - и γ-излучения, но эффективность регистрации этих видов излучения неодинакова,

Под эффективностью регистрации понимается процент от падающего потока частиц, который, в среднем, прибор регистрирует. Например, эффективность регистрации 10% означает, что в среднем регистрируется 10 частиц или квантов из ста.
Счетчики Гейгера широко применяются в настоящее время в приборах дозиметрического контроля – радиометрах и дозиметрах. Эти простые и надежные приборы применяются экологами, доступны и для личного индивидуального использования.

Схема счетчика Гейгера представлена на рис. 11:
Рис. 11. Схема счетчика Гейгера
Счетчик представляет собой цилиндрический сосуд, изготовленный из стекла или металла, и заполненный разреженной смесью аргона и неона.
Счетчик имеет два электрода. Катодом является цилиндрическая поверхность счетчика; если он стеклянный, то катод выполняется в виде внутреннего металлического напыления. Анодом является тонкая металлическая нить, проходящая по оси датчика. Блок питания обеспечивает на электродах рабочее напряжение около 400 В.
Электрическое поле датчика очень неоднородно: чем ближе к аноду, тем больше местная напряженность поля; причиной тому является малый диаметр анода.
Бета-излучение со средней и высокой энергией частиц регистрируется счетчиком, обращенным к потоку цилиндрической поверхностью. Важную роль при этом играет материал катода.
Для регистрации β-частиц и мягкого γ-излучения применяют торцевые счетчики Гейгера. В них рабочей поверхностью, обращенной навстречу потоку частиц, является торец прибора; его закрывает тонкая пленка с малым коэффициентом ослабления – воздухоэквивалентная.
Эффективность счетчика Гейгера при регистрации α- и -частиц близка к единице; для γ-излучения она гораздо ниже, Счетчик Гейгера, с его тонкими стенками и газообразным наполнением, для γ-излучения представляет собой довольно слабую преграду. Повысить эффективность регистрации γ-излучения можно выбором счетчика Гейгера с большей толщиной стенок. Но тогда понизится эффективность по β-излучению.

Работа счетчика при регистрации γ-излучения основана на том, что γ-квант, претерпевший в стенке датчика комптоновское рассеяние или фотопоглощение, выбивает из атома электрон, который попадает в газ, заполняющий счетчик и инициирует лавинообразный процесс роста численности вторичных свободных электронов и положительных ионов. Электрическое поле датчика оказывается настолько сильным, что вслед за появлением вторичных электронов появляются вторичные электронные лавины, Это приводит к стремительному нарастанию силы тока; возникший электрический разряд начинает переходить в категорию несамостоятельных (самоподдерживающихся) разрядов, способных длиться неограниченно долго.

Однако этого не происходит. С ростом силы тока в электрической цепи счетчика увеличивается падение напряжения U=IR на сопротивлении R (единственное сопротивление на схеме рис. 10). До прилета γ-кванта напряжение на электродах счетчика равно ЭДС - электродвижущей силе блока питания (около 400 В). При появлении и развитии электронных лавин напряжение на электродах становится меньше, чем ЭДС, на величину падения напряжения, и развитие электрического разряда резко обрывается, разряд гаснет. Состоявшийся электрический импульс учитывает схема счета импульсов, после чего счетчик готов к регистрации следующего γ-кванта или -частицы.

жүктеу 0,98 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 17 18 19 20 21 22 23 24 25