Счётчик Гейгера

1. Счётчик Гейгера

В 1908 году немецкий физик Ганс Гейгер изобрёл счётчик радиоактивных частиц, названный его именем. В 1928 году Вальтер Мюллер, работая под руководством Гейгера, усовершенствовал и реализовал на практике несколько модификаций прибора, которые отличались друг от друга конструктивно в зависимости от вида регистрируемого излучения.

Рисунок 1. Ганс Гейгер

Назначение прибора
Газоразрядный счётчик Гейгера используют в основном для регистрации β-частиц, но существуют модели для регистрации и гамма-излучений.

Устройство прибора
Счётчик Гейгера состоит из металлического цилиндра, являющегося отрицательно заряженным электродом (катодом), и натянутой вдоль его оси тонкой проволоки — положительно заряженного электрода (анода). Катод и анод через сопротивление R присоединены к источнику высокого напряжения (200–1000 В). Благодаря этому в пространстве между ними возникает сильное электрическое поле. Оба электрода помещены в стеклянную трубку, заполненную разреженным газом (обычно аргоном).

Принцип работы
Пока газ не ионизирован, ток в цепи источника напряжения отсутствует. Как только частица радиоактивного изотопа проникает через стенки прибора, сталкиваясь с атомами газа, выбивает из них электроны и создаёт положительные ионы. Под действием электрического поля электроны и положительные ионы двигаются по направлению к аноду и катоду соответственно, приобретая при этом довольно большую энергию, и ионизируют другие атомы. Образуется новое поколение электронов и ионов, способных участвовать в ионизации газа. В трубке образуется так называемая электронно-ионная лавина, в результате чего происходит кратковременное возрастание силы тока в цепи и напряжения на сопротивлении R. Этот импульс напряжения, который свидетельствует о попадании частицы в прибор, регистрируется специальным устройством.

Чтобы счётчик снова мог регистрировать частицу, лавинный разряд нужно погасить. Это происходит автоматически. Поскольку сопротивление R очень велико (порядка 109 Ом), то в момент протекания тока в цепи на нём происходит основное падение напряжения, а напряжение между анодом и катодом резко уменьшается, разряд прекращается, так как это напряжение становится недостаточным для образования новых электронно-ионных пар. Прибор готов к регистрации следующей частицы.

Преимущества
Сравнительно лёгкий способ определить наличие (отсутствие) радиации.

12 3 4 5 Следующая ⇒