Licznik Geigera - Google

Licznik Geigera

Z Wikipedii

Skocz do: nawigacji, szukaj
Licznik Geigera - wersja dla obrony cywilnej USA
Licznik Geigera - wersja dla obrony cywilnej USA

Licznik Geigera (licznik Geigera-Müllera) - urządzenie opracowane przez Hansa Geigera wraz z Walterem Müllerem w 1928 roku, mierzące promieniowanie jonizujące.

Ponieważ jonizacja gazów wewnątrz licznika zachodzi nie tylko w wyniku promieniowania alfa, ale także innych rodzajów promieniowania jonizującego (beta i gamma), toteż licznik Geigera zlicza w istocie niemal całkowity poziom czynników jonizujących w otoczeniu. Licznikiem Geigera można w istocie oceniać także liczbę fotonów światła (jak we wspomnianej niżej fotodiodzie gazowanej) i promieniowania rentgenowskiego, ale nie można nim badać bezpośrednio natężenia strumienia neutronów - cząstek nie wywołujących jonizacji. Jednak, istnieje rozwiązanie pomijające wspomnianą przeszkodę. Licznik taki albo wypełnia się wodorem (neutrony zderzają się z jądrami wodoru - protonami, powodując ich ruch) lub też otacza się folią kadmową, wówczas neutrony pochłaniane przez kadm, wywołują w nim reakcję jądrową, wynikiem czego jest powstanie promieniowania gamma. Następnie promieniowanie gamma przenika już do objętości czynnej licznika powodując powstanie sygnału. Warunkiem wykorzystania kadmu, jest wcześniejsze spowolnienie neutronów do energii otoczenia (neutrony termiczne), co można otrzymać np. poprzez umieszczenia licznika w bloku parafinowym, teflonowym, itp.




Rozwinięciem licznika Geigera jest opracowany w 1947 przez Sydneya Lebsona licznik halogenowy (wykorzystujący pary rtęci), różniący się od pierwowzoru większą trwałością i niższym - bezpieczniejszym - napięciem polaryzującym, co niezwykle istotne jest w zastosowaniach przenośnych - jak na fotografii powyżej. Obniżenie napięcia pracy można również otrzymać, poprzez domieszkę do gazu roboczego chlorowców.

[edytuj] Budowa licznika

schemat licznika Geigera
schemat licznika Geigera
Radziecki detektor Geigera-Müllera СИ3БГ
Radziecki detektor Geigera-Müllera СИ3БГ

Konstrukcja licznika - jak widać na szkicu obok - sprowadza siÄ™ do szczelnego szklanego cylindra i umieszczonej w nim rury metalowej (z miedzi lub aluminium - na rysunku niebieskiej), która stanowi elektrodÄ™ ujemnÄ… (katodÄ™). Przez Å›rodek rury katody przebiega cienki drut stanowiÄ…cy elektrodÄ™ dodatniÄ… - anodÄ™ (na rysunku czerwony). Cylinder szklany wypeÅ‚niony jest mieszaninÄ… gazów: ok. 90 % argonu lub innego gazu szlachetnego i ok. 10 % par alkoholu. CiÅ›nienie mieszaniny gazów w cylindrze wynosi kilkadziesiÄ…t hektopaskali, a zatem znacznie mniej od atmosferycznego. Z elektronicznego punktu widzenia jest to zatem lampa gazowana podobna trochÄ™ do gazotronu albo gazowanej fotodiody z usuniÄ™tym elementem Å›wiatÅ‚oczuÅ‚ym, i z różnicami wynikajÄ…cymi z innej zasady dziaÅ‚ania.

[edytuj] Działanie licznika

Elektrody muszą być spolaryzowane napięciem rzędu kilkuset woltów. Jeśli we wnętrzu licznika znajdzie się np. cząstka alfa, to wywoła jonizację atomów gazu wzdłuż swojego toru ruchu. Powstałe w wyniku jonizacji elektrony i jony gazu przyspieszane są w polu elektrycznym, a następnie zderzają się z innymi atomami powodując dalsze jonizacje i w efekcie wyładowanie lawinowe. Wyładowanie to objawia się w zewnętrznym obwodzie elektrycznym zamkniętym rezystorem R powstaniem impulsu napięcia, będącym skutkiem wychwytywania przez cylindryczną katodę jonów gazu. Impuls ten przez kondensator kierowany jest do układu pomiarowego. Czas trwania impulsu, wywołanego pojedynczą cząstką, tzn. czas upływający od chwili rozpoczęcia wyładowania lawinowego do jego wygaśnięcia nazywany jest czasem martwym licznika. Istotne jest, aby był on jak najkrótszy (wówczas możliwe jest odróżnienie od siebie kolejnych, szybko po sobie nadlatujących cząstek). Wpływ na to ma zarówno konstrukcja elektrod (ich wielkość i odległość od siebie), ciśnienie mieszaniny gazów, jak i skład tej mieszaniny: np. pary alkoholu tłumią wyładowania, a czas martwy przeciętnego licznika jest rzędu stu mikrosekund.

Za kondensatorem układ pomiarowy typowego licznika zawiera obwody zliczające pojawiające się impulsy i przekształcające je w sygnały dźwiękowe (trzaski - to najwcześniej stosowana wersja), błyski, albo na wskazania bądź to wskaźnika wychyłowego, bądź to wyświetlacza alfanumerycznego.

[edytuj] Zobacz


Odreagowanie na Wall Street
Po dwóch dniach gwałtownej przeceny, w środę na nowojorskiej giełdzie nastąpiło niewielkie odreagowanie, choć sesja charakteryzowała się znaczną zmiennością nastrojów.
DJ Navistar, GM Let Deal For Medium-Duty Truck Ops Expire
Navistar International Corp. (NAV) and General Motors Corp. (GM) are letting expire a non-binding deal for engine producer to buy the auto maker's medium-duty truck business, citing "significant marketplace and economic changes."
USA: ekologiczne samochody muszą być głośniejsze
Samochody z napędem elektrycznym lub hybrydowym, przyjazne dla środowiska, muszą być głośniejsze. Przynajmniej w Kalifornii.
USA: fundusze na budowÄ™ tarczy w Polsce na razie niepewne
Sądząc z reakcji Kongresu USA na polsko- amerykańską umowę o tarczy antyrakietowej, uzyskanie funduszy na jej budowę będzie jeszcze przedmiotem sporów na Kapitolu, ponieważ dominujący tam Demokraci nadal mają wątpliwości, czy projektowany system będzie technicznie sprawny.
PociÄ…gi w Polsce przyspieszÄ… do 300 km/h
Koszty budowy szybkiej kolei z Wrocławia i Poznania do Warszawy są szacowane na około 26 mld zł, a prace budowlane mogą rozpocząć się w 2014 r. - poinformował w środę wiceminister infrastruktury Juliusz Engelhardt na konferencji prasowej.
Linki: Strona g³ówna