www.wikidata.uk-ua.nina.az

Лічильник Гейгера Лічи льник Ге йгера або лічильник Гейгера Мюллера детектор радіоактивного випромінювання на основі іон

Лічильник Гейгера

Лічи́льник Ге́йгера або лічильник Гейгера-Мюллера — детектор радіоактивного випромінювання на основі іонізаційної камери. Лічильник Гейгера призначений для реєстрації окремих швидких заряджених частинок. Факт реєстрації може відображатися відхиленням стрілки, спалахом лампочки або акустичним сигналом.

Детектор радіації, чутливим елементом якого є лічильник Гейгера, що розташований у виносному блоці на передньому плані.

Лічильник призначений для реєстрації бета- та гамма-променів, може бути прилаштований для реєстрації альфа-частинок і нейтронів.

Будова Редагувати

Схематичне зображення будови й принципу дії лічильника Гейгера

Основний елемент лічильника Гейгера — іонізаційна камера. Вона має вигляд трубки з металевими або вкритими вуглецем стінками, які служать катодом, а дріт посередині — анодом. Камера заповнена інертними газами з домішкою галогенів. Один з торців трубки роблять скляним. Через нього всередину потрапляють високоенергетичні частинки. Протилежний бік призначено для контакту з джерелом живлення та електронною схемою реєстрації.

При ввімкненому лічильнику між катодом і анодом подається напруга, при якій струм у лічильнику відсутній, тобто самостійний розряд неможливий, однак достатня для несамостійного розряду. Коли в іонізаційну камеру влітає високоенергетична заряджена частинка, наприклад, електрон, вона іонізує атоми інертного газу, утворюючи вільні електрони та йони, що починають рухатися до аноду й катоду, відповідно. Розганяючись в електричному полі, вони в свою чергу йонізують нейтральні атоми завдяки ударній іонізації. Утворюється лавина, що призводить до короткого імпульсу струму через камеру.

Склянне віконце трубки дозволяє реєструвати бета- та гамма-частинки. Для реєстрації альфа-частинок вікно роблять зі слюди.

Реєстрація нейтронів Редагувати

Радянський дозиметр «Белла» та його внутрішній лічильник Гейгера

Існують модифікації лічильника Гейгера, призначені для реєстрації нейтронів. Нейтрони — нейтральні частинки, тому не йонізують газ. Однак, нейтрони досить легко захоплюються ядрами легшого ізотопу бору: 10B + n → 7Li + α, і якщо стінки лічильника вкрити бором, а до робочого газу камери додати деяку кількість трифлюориду бору BF3, то прилад реєструватиме альфа-частинки, які вивільняються внаслідок наведеної ядерної реакції, а отже, набуває здатності виявляти нейтрони.

Мертвий час Редагувати

Мертвий час лічильника Гейгера пояснюється тим, що при реєстрації частинки навколо усього аноду утворюється хмара катіонів, які екранують й зменшують градієнт поля біля нитки. Час відновлення й пов'язаний з ним мертвий час лічильника Гейгера залежить від радіусу електродів , тиску рухомості йонів наповнюючого газу й напруги на лічильнику

де - радіус катоду, - радіус аноду, - атмосферний тиск.

Значне збільшення радіусу аноду з метою зменшення часу відновлення неприпустиме через пов'язане із ним збільшення анодної напруги. Зменшення тиску й застосування легких газів-наповнювачів з великою рухомістю йонів пов'язане із зменшенням ефективності лічильника. Зазвичай при наповненні під тиском близько 500 мм.рт.ст. мертвий час лічильників Гейгера складає 150-250 мксек, напруга не перевищує 1500 в .

Історія винаходу Редагувати

Лічильник, початково для реєстрації тільки альфа-частинок розробив у 1908 році Ганс Гейгер, працюючи разом із Ернестом Резерфордом[джерело?]. До 1928 року Гейгер зі своїм аспірантом Вальтером Мюллером вдосконалили його таким чином, що стала можливою реєстрація різних частинок[джерело?].

Сучасний лічильник з застосуванням галогенів винайшов у 1947 році Сідні Г. Лібсон[джерело?]. Запропонована ним модифікація дозволити знизити напругу з 1000—1500 В до 400 — 600 В, підвищивши при цьому довговічність приладу.

Див. також Редагувати

Література Редагувати

  • Glenn F. Knoll: Radiation detection and measurement. 2. Auflage, Wiley, New York 1989, ISBN 0-471-81504-7.
  • Konrad Kleinknecht: Detektoren für Teilchenstrahlung. 4. Aufl., Teubner 2005, ISBN 978-3-8351-0058-9
  • Sebastian Korff: Das Geiger-Müller-Zählrohr. Eine wissenschaftshistorische Analyse mit der Replikationsmethode. In: NTM Zeitschrift für Geschichte der Wissenschaften, Technik und Medizin, Band 20, Heft 4, 2012, S. 271–308, (doi:10.1007/s00048-012-0080-y).

Посилання Редагувати

Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Лічильник Гейгера

Примітки Редагувати

  1. Д.М.Хейкер, Л.С.Зевин - Рентгеновская дифрактометрия. 


Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Lichi lnik Ge jgera abo lichilnik Gejgera Myullera detektor radioaktivnogo viprominyuvannya na osnovi ionizacijnoyi kameri Lichilnik Gejgera priznachenij dlya reyestraciyi okremih shvidkih zaryadzhenih chastinok Fakt reyestraciyi mozhe vidobrazhatisya vidhilennyam strilki spalahom lampochki abo akustichnim signalom Detektor radiaciyi chutlivim elementom yakogo ye lichilnik Gejgera sho roztashovanij u vinosnomu bloci na perednomu plani Lichilnik priznachenij dlya reyestraciyi beta ta gamma promeniv mozhe buti prilashtovanij dlya reyestraciyi alfa chastinok i nejtroniv Zmist 1 Budova 1 1 Reyestraciya nejtroniv 2 Mertvij chas 3 Istoriya vinahodu 4 Div takozh 5 Literatura 6 Posilannya 7 PrimitkiBudova Redaguvati nbsp Shematichne zobrazhennya budovi j principu diyi lichilnika GejgeraOsnovnij element lichilnika Gejgera ionizacijna kamera Vona maye viglyad trubki z metalevimi abo vkritimi vuglecem stinkami yaki sluzhat katodom a drit poseredini anodom Kamera zapovnena inertnimi gazami z domishkoyu galogeniv Odin z torciv trubki roblyat sklyanim Cherez nogo vseredinu potraplyayut visokoenergetichni chastinki Protilezhnij bik priznacheno dlya kontaktu z dzherelom zhivlennya ta elektronnoyu shemoyu reyestraciyi Pri vvimknenomu lichilniku mizh katodom i anodom podayetsya napruga pri yakij strum u lichilniku vidsutnij tobto samostijnij rozryad nemozhlivij odnak dostatnya dlya nesamostijnogo rozryadu Koli v ionizacijnu kameru vlitaye visokoenergetichna zaryadzhena chastinka napriklad elektron vona ionizuye atomi inertnogo gazu utvoryuyuchi vilni elektroni ta joni sho pochinayut ruhatisya do anodu j katodu vidpovidno Rozganyayuchis v elektrichnomu poli voni v svoyu chergu jonizuyut nejtralni atomi zavdyaki udarnij ionizaciyi Utvoryuyetsya lavina sho prizvodit do korotkogo impulsu strumu cherez kameru Sklyanne vikonce trubki dozvolyaye reyestruvati beta ta gamma chastinki Dlya reyestraciyi alfa chastinok vikno roblyat zi slyudi Reyestraciya nejtroniv Redaguvati Dokladnishe Detektor nejtroniv nbsp Personalnij lichilnik Gejgera model 1960 roku nbsp Radyanskij dozimetr Bella ta jogo vnutrishnij lichilnik GejgeraIsnuyut modifikaciyi lichilnika Gejgera priznacheni dlya reyestraciyi nejtroniv Nejtroni nejtralni chastinki tomu ne jonizuyut gaz Odnak nejtroni dosit legko zahoplyuyutsya yadrami legshogo izotopu boru 10B n 7Li a i yaksho stinki lichilnika vkriti borom a do robochogo gazu kameri dodati deyaku kilkist triflyuoridu boru BF3 to prilad reyestruvatime alfa chastinki yaki vivilnyayutsya vnaslidok navedenoyi yadernoyi reakciyi a otzhe nabuvaye zdatnosti viyavlyati nejtroni Mertvij chas RedaguvatiMertvij chas lichilnika Gejgera poyasnyuyetsya tim sho pri reyestraciyi chastinki navkolo usogo anodu utvoryuyetsya hmara kationiv yaki ekranuyut j zmenshuyut gradiyent polya bilya nitki Chas vidnovlennya j pov yazanij z nim mertvij chas lichilnika Gejgera zalezhit vid radiusu elektrodiv r displaystyle r nbsp tisku p displaystyle p nbsp ruhomosti joniv napovnyuyuchogo gazu q displaystyle q nbsp j naprugi na lichilniku V displaystyle V nbsp t vidn r k 2 r a 2 p p 0 ln r k r a 1 2 q V displaystyle t text vidn r k 2 r a 2 frac p p 0 ln frac r k r a frac 1 2qV nbsp de r k displaystyle r k nbsp radius katodu r a displaystyle r a nbsp radius anodu p 0 displaystyle p 0 nbsp atmosfernij tisk Znachne zbilshennya radiusu anodu z metoyu zmenshennya chasu vidnovlennya nepripustime cherez pov yazane iz nim zbilshennya anodnoyi naprugi Zmenshennya tisku j zastosuvannya legkih gaziv napovnyuvachiv z velikoyu ruhomistyu joniv pov yazane iz zmenshennyam efektivnosti lichilnika Zazvichaj pri napovnenni A r displaystyle mathrm Ar nbsp pid tiskom blizko 500 mm rt st mertvij chas lichilnikiv Gejgera skladaye 150 250 mksek napruga ne perevishuye 1500 v 1 Istoriya vinahodu RedaguvatiLichilnik pochatkovo dlya reyestraciyi tilki alfa chastinok rozrobiv u 1908 roci Gans Gejger pracyuyuchi razom iz Ernestom Rezerfordom dzherelo Do 1928 roku Gejger zi svoyim aspirantom Valterom Myullerom vdoskonalili jogo takim chinom sho stala mozhlivoyu reyestraciya riznih chastinok dzherelo Suchasnij lichilnik z zastosuvannyam galogeniv vinajshov u 1947 roci Sidni G Libson dzherelo Zaproponovana nim modifikaciya dozvoliti zniziti naprugu z 1000 1500 V do 400 600 V pidvishivshi pri comu dovgovichnist priladu Div takozh RedaguvatiIonizacijna kamera Proporcijna kamera Dozimetr Lichilnik scintilyacij Gilbert U 238 Atomic Energy LaboratoryLiteratura RedaguvatiGlenn F Knoll Radiation detection and measurement 2 Auflage Wiley New York 1989 ISBN 0 471 81504 7 Konrad Kleinknecht Detektoren fur Teilchenstrahlung 4 Aufl Teubner 2005 ISBN 978 3 8351 0058 9 Sebastian Korff Das Geiger Muller Zahlrohr Eine wissenschaftshistorische Analyse mit der Replikationsmethode In NTM Zeitschrift fur Geschichte der Wissenschaften Technik und Medizin Band 20 Heft 4 2012 S 271 308 doi 10 1007 s00048 012 0080 y Posilannya RedaguvatiVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Lichilnik GejgeraHow a Geiger counter works Video komentar Arhivovano 30 listopada 2010 u Wayback Machine angl Random number generating Geiger Counter Arhivovano 9 serpnya 2010 u Wayback Machine angl Primitki Redaguvati D M Hejker L S Zevin Rentgenovskaya difraktometriya nbsp Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Lichilnik Gejgera amp oldid 38461820