مبدأ تشغيل عداد جيجر ومقاييس الجرعات الحديثة. هيكل ومبدأ تشغيل عداد جيجر مولر

تم اختراع الجهاز عام 1908 بواسطة الفيزيائي الألماني هانز فيلهلم جيجر ، وهو جهاز يستخدم على نطاق واسع اليوم. والسبب في ذلك هو الحساسية العالية للجهاز وقدرته على تسجيل مجموعة متنوعة من الإشعاع. سهولة التشغيل والتكلفة المنخفضة تجعل من الممكن شراء عداد جيجر لأي شخص يقرر قياس مستوى الإشعاع بشكل مستقل في أي وقت وفي أي مكان. ما هو هذا الجهاز وكيف يعمل؟

مبدأ تشغيل عداد جيجر

تصميمه بسيط للغاية. في حاوية مختومة مع قطبين يتم ضخهما خليط الغاز، تتكون من النيون والأرجون ، والتي تتأين بسهولة. يتم توفيره للأقطاب الكهربائية (بترتيب 400 فولت) ، والتي في حد ذاتها لا تسبب أي ظواهر تفريغ حتى اللحظة التي تبدأ فيها عملية التأين في الوسط الغازي للجهاز. يؤدي ظهور الجسيمات القادمة من الخارج إلى حقيقة أن الإلكترونات الأولية ، المتسارعة في المجال المقابل ، تبدأ في تأين جزيئات أخرى من الوسط الغازي. نتيجة لذلك ، تحت التأثير الحقل الكهربائيهناك إنشاء يشبه الانهيار الجليدي للإلكترونات والأيونات الجديدة ، مما يزيد بشكل حاد من توصيل سحابة الإلكترون أيون. يحدث التفريغ في الوسط الغازي لعداد جيجر. عدد النبضات التي تحدث خلال فترة زمنية معينة يتناسب طرديا مع عدد الجسيمات المكتشفة. تاكوف في بعبارات عامةمبدأ عمل عداد جيجر.

تحدث العملية العكسية ، نتيجة لعودة وسيط الغاز إلى حالته الأصلية ، من تلقاء نفسه. تحت تأثير الهالوجينات (عادة ما يتم استخدام البروم أو الكلور) ، يحدث إعادة تركيب مكثف للشحنات في هذا الوسط. هذه العملية أبطأ بكثير ، وبالتالي فإن الوقت المطلوب لاستعادة حساسية عداد جيجر هو سمة مهمة جدًا لجواز السفر للجهاز.

على الرغم من أن مبدأ تشغيل عداد جيجر بسيط للغاية ، إلا أنه قادر على الاستجابة للإشعاع المؤين في معظم الحالات. أنواع مختلفة. هذا هو α- و β- و γ- بالإضافة إلى الأشعة السينية والنيوترون وكل شيء يعتمد على تصميم الجهاز. وبالتالي ، فإن نافذة الدخول لعداد جيجر القادر على تسجيل إشعاع ألفا ولين ، مصنوعة من الميكا بسمك يتراوح من 3 إلى 10 ميكرون. للكشف عنها مصنوعة من البريليوم والأشعة فوق البنفسجية - من الكوارتز.

أين يتم استخدام عداد جيجر؟

مبدأ تشغيل عداد جيجر هو أساس تشغيل معظم مقاييس الجرعات الحديثة. هذه الأجهزة الصغيرة منخفضة التكلفة نسبيًا حساسة جدًا ويمكن أن تعرض النتائج في وحدات قابلة للقراءة. إن سهولة استخدامها تجعل من الممكن تشغيل هذه الأجهزة حتى بالنسبة لأولئك الذين لديهم فهم بعيد جدًا لقياس الجرعات.

وفقًا لقدراتها ودقة القياس ، تعتبر مقاييس الجرعات مهنية ومنزلية. بمساعدتهم ، من الممكن تحديد المصدر المتاح للإشعاع المؤين في الوقت المناسب وبشكل فعال منطقة مفتوحة، وكذلك في الداخل.

يمكن لهذه الأجهزة ، التي تستخدم مبدأ تشغيل عداد جيجر في عملها ، أن تعطي إشارة في الوقت المناسب عن الخطر باستخدام الإشارات المرئية والصوتية أو الاهتزازية. لذلك ، يمكنك دائمًا فحص الطعام والملابس وفحص الأثاث والمعدات ومواد البناء وما إلى ذلك من عدم وجود إشعاع ضار بجسم الإنسان.

يعد الإشعاع المؤين غير المنضبط بأي شكل من الأشكال أمرًا خطيرًا. لذلك ، هناك حاجة للتسجيل والمراقبة والمحاسبة. تعد طريقة التأين لتسجيل الذكاء الاصطناعي إحدى طرق قياس الجرعات التي تتيح لك أن تكون على دراية بحالة الإشعاع الحقيقية.

ما هي طريقة التأين لتسجيل الاشعاع؟

تعتمد هذه الطريقة على تسجيل تأثيرات التأين. يمنع المجال الكهربائي الأيونات من إعادة الاتحاد ويوجه حركتها نحو الأقطاب الكهربائية المناسبة. هذا يجعل من الممكن قياس حجم شحنة الأيونات المتكونة تحت تأثير إشعاعات أيونية.

أجهزة الكشف وخصائصها

يتم استخدام ما يلي كأجهزة كشف في طريقة التأين:

• غرف التأين
• عدادات جيجر مولر ؛
• عدادات متناسبة
• كاشفات أشباه الموصلات
• وإلخ.

جميع الكواشف ، باستثناء أشباه الموصلات ، عبارة عن أسطوانات مملوءة بالغاز ، حيث يتم تركيب قطبين كهربائيين بجهد مطبق عليهما. التيار المباشر. يتم تجميع الأيونات على الأقطاب الكهربائية ، والتي تتشكل أثناء مرور الإشعاع المؤين عبر وسط غازي. الأيونات السالبةالانتقال إلى القطب الموجب ، والإيجابي للكاثود ، وتشكيل تيار التأين. يمكن استخدام قيمته لتقدير عدد الجسيمات المكتشفة وتحديد شدة الإشعاع.

مبدأ تشغيل عداد جيجر مولر

يعتمد تشغيل العداد على تأثير التأين. تتصادم الإلكترونات التي تتحرك في الغاز (التي يخرجها الإشعاع عند اصطدامها بجدران العداد) مع ذراته ، مما يؤدي إلى إخراج الإلكترونات منها ، مما يؤدي إلى تكوين الإلكترونات الحرة والأيونات الموجبة. موجود بين الكاثود والأنود الحقل الكهربائييعطي الإلكترونات الحرة تسارعًا كافيًا لبدء تأين التأثير. نتيجة لرد الفعل هذا ، عدد كبير منأيونات مع زيادة حادة في التيار من خلال العداد ونبض الجهد ، والذي يتم تسجيله بواسطة جهاز التسجيل. ثم يتم إخماد تصريف الانهيار الجليدي. عندها فقط يمكن تسجيل الجسيم التالي.

الفرق بين حجرة التأين وعداد جيجر مولر.

في متر غازيستخدم (عداد جيجر) التأين الثانوي ، والذي ينتج عنه تضخيم غازي كبير للتيار ، والذي يحدث بسبب حقيقة أن سرعة الأيونات المتحركة الناتجة عن المادة المؤينة عالية جدًا بحيث يتم تكوين أيونات جديدة. يمكنهم بدورهم أيضًا تأين الغاز ، وبالتالي تطوير العملية. وبالتالي ، ينتج كل جسيم 10 6 أضعاف أيونات أكثر مما هو ممكن في غرفة التأين ، مما يجعل من الممكن قياس حتى الإشعاع المؤين منخفض الكثافة.

كاشفات أشباه الموصلات

العنصر الرئيسي لأجهزة الكشف عن أشباه الموصلات هو البلورة ، ويختلف مبدأ التشغيل عن حجرة التأين فقط في أن الأيونات تتشكل في سمك البلورة ، وليس في فجوة الغاز.

أمثلة على مقاييس الجرعات المعتمدة على طرق تسجيل التأين

الجهاز الحديث من هذا النوع هو مقياس الجرعات الإكلينيكي 27012 مع مجموعة من غرف التأين ، وهو المعيار اليوم.

من بين مقاييس الجرعات الفردية ، انتشر انتشار KID-1 و KID-2 و DK-02 و DP-24 وما إلى ذلك ، وكذلك ID-0.2 ، وهو نظير حديث لتلك المذكورة أعلاه.

في عام 1908 ، عمل الفيزيائي الألماني هانز جيجر في المعامل الكيميائيةمملوكة من قبل إرنست رذرفورد. في نفس المكان ، طُلب منهم اختبار عداد الجسيمات المشحونة ، والذي كان عبارة عن غرفة مؤينة. كانت الغرفة عبارة عن مكثف كهربائي مملوء بالغاز تحتها ضغط مرتفع. حتى بيير كوري استخدم هذا الجهاز في الممارسة ، حيث درس الكهرباء في الغازات. ارتبطت فكرة جيجر - للكشف عن إشعاع الأيونات - بتأثيرها على مستوى تأين الغازات المتطايرة.

في عام 1928 ، ابتكر العالم الألماني والتر مولر ، بالتعاون مع جيجر وتحت إدارته ، العديد من العدادات التي تسجل الجسيمات المؤينة. كانت الأجهزة مطلوبة لإجراء مزيد من البحوث الإشعاعية. الفيزياء ، كونها علم التجارب ، لا يمكن أن توجد بدون قياس الهياكل. تم اكتشاف عدد قليل فقط من الإشعاعات: γ ، β ، α. كانت مهمة جايجر هي قياس جميع أنواع الإشعاع بأدوات حساسة.

عداد جيجر مولر عبارة عن مستشعر إشعاعي بسيط ورخيص. ليس أداة دقيقة، الذي يلتقط الجسيمات الفردية. تقيس هذه التقنية التشبع الكلي للإشعاع المؤين. يستخدمه الفيزيائيون مع أجهزة الاستشعار الأخرى لتحقيق حسابات دقيقة عند إجراء التجارب.

قليلا عن الإشعاع المؤين

يمكن للمرء أن يذهب مباشرة إلى وصف الكاشف ، لكن تشغيله سيبدو غير مفهوم إذا كنت تعرف القليل عن الإشعاع المؤين. أثناء الإشعاع ، يحدث تأثير ماص للحرارة على المادة. تساهم الطاقة في ذلك. على سبيل المثال ، لا تنتمي الموجات فوق البنفسجية أو موجات الراديو إلى مثل هذا الإشعاع ، لكن الضوء فوق البنفسجي الصلب لا ينتمي إلى هذا الإشعاع. هنا يتم تحديد حد التأثير. يطلق على هذا النوع الفوتون ، والفوتونات نفسها هي γ-quanta.

قام إرنست رذرفورد بتقسيم عمليات انبعاث الطاقة إلى 3 أنواع ، باستخدام التثبيت مع حقل مغناطيسي:

• γ - الفوتون.
• α هي نواة ذرة الهيليوم ؛
• β هو إلكترون عالي الطاقة.

يمكنك حماية نفسك من جسيمات ألفا الويب الورقي. β تخترق أعمق. γ قدرة الاختراق هي الأعلى. النيوترونات ، التي علم العلماء عنها لاحقًا ، هي جسيمات خطرة. يتصرفون على مسافة عدة عشرات من الأمتار. بوجود الحياد الكهربائي ، فإنها لا تتفاعل مع جزيئات المواد المختلفة.

ومع ذلك ، فإن النيوترونات تسقط بسهولة في وسط الذرة ، مما يؤدي إلى تدميرها ، بسبب تكوين النظائر المشعة. تتحلل النظائر وتخلق إشعاعات مؤينة. من شخص أو حيوان أو نبات أو كائن غير عضوي تلقى إشعاعًا ، ينبعث الإشعاع لعدة أيام.

جهاز ومبدأ تشغيل عداد جيجر

يتكون الجهاز من أنبوب معدني أو زجاجي يُضخ فيه غاز نبيل (خليط أو مواد أرغون ونيون في شكل نقي). لا يوجد هواء في الأنبوب. يضاف الغاز تحت الضغط ويخلط مع الكحول والهالوجين. يتم شد السلك في جميع أنحاء الأنبوب. بالتوازي مع اسطوانة حديدية.

يسمى السلك الأنود ويسمى الأنبوب الكاثود. معا هم أقطاب كهربائية. يتم تطبيق جهد عالي على الأقطاب الكهربائية ، والذي في حد ذاته لا يسبب ظاهرة التفريغ. سيبقى المؤشر في هذه الحالة حتى يظهر مركز التأين في وسطه الغازي. يتم توصيل ناقص بالأنبوب من مصدر الطاقة ، ويتم توصيل علامة موجبة بالسلك ، ويتم توجيهها من خلال مقاومة عالية المستوى. حولحول إمداد مستمر بعشرات مئات الفولتات.

عندما يدخل الجسيم الأنبوب ، تصطدم به ذرات الغازات النبيلة. عند التلامس ، يتم إطلاق الطاقة التي تفصل الإلكترونات عن ذرات الغاز. ثم تتشكل الإلكترونات الثانوية ، والتي تصطدم أيضًا ، وتولد كتلة من الأيونات والإلكترونات الجديدة. يؤثر المجال الكهربائي على سرعة الإلكترونات باتجاه القطب الموجب. خلال هذه العملية ، يتم توليد تيار كهربائي.

في حالة حدوث تصادم ، يتم فقد طاقة الجسيمات ، وينتهي إمداد ذرات الغاز المتأين. عندما تدخل الجسيمات المشحونة عداد تصريف الغازجيجر ، تنخفض مقاومة الأنبوب ، مما يخفض الجهد على الفور عند منتصف الانقسام. ثم ترتفع المقاومة مرة أخرى - وهذا يستلزم استعادة الجهد. يصبح الدافع سلبيًا. يعرض الجهاز نبضات ويمكننا عدها وفي نفس الوقت تقدير عدد الجسيمات.

أنواع عدادات جايجر

حسب التصميم ، تأتي عدادات جيجر في نوعين: مسطحة وكلاسيكية.

كلاسيكي

مصنوع من المعدن المموج الرفيع. بسبب التموج ، يكتسب الأنبوب صلابة ومقاومة تأثير خارجيمما يمنع تشوهها. تم تجهيز نهايات الأنبوب بعوازل زجاجية أو بلاستيكية ، حيث توجد أغطية للإخراج إلى الأجهزة.

سطح الأنبوب مطلي بالورنيش (باستثناء الخيوط). يعتبر العداد الكلاسيكي كاشف قياس عالمي للجميع الأنواع المعروفةإشعاع. خاصة بالنسبة لـ و β.

مسطحة

المقاييس الحساسة لإصلاح إشعاع بيتا الناعم لها تصميم مختلف. نظرًا لقلة عدد جسيمات بيتا ، فإن جسمها له شكل مسطح. هناك نافذة مصنوعة من الميكا ، والتي تحتفظ قليلا β. مستشعر BETA-2 هو اسم أحد هذه الأجهزة. تعتمد خصائص العدادات المسطحة الأخرى على المادة.

معلمات وأنماط تشغيل عداد جيجر

لحساب حساسية العداد ، قم بتقدير نسبة عدد المولدات الصغيرة من العينة إلى عدد الإشارات من هذا الإشعاع. الجهاز لا يقيس طاقة الجسيم ، لذلك لا يعطي تقديرًا دقيقًا تمامًا. تتم معايرة الأجهزة باستخدام عينات من مصادر النظائر.

تحتاج أيضًا إلى إلقاء نظرة على المعلمات التالية:

منطقة العمل ، مدخل النافذة

تعتمد خاصية منطقة المؤشر التي تمر من خلالها الجزيئات الدقيقة على حجمها. اتسعت المنطقة ، و أكثرسيتم القبض على الجسيمات.

طاقة كهربائية شغالة

يجب أن يتوافق الجهد مع متوسط ​​الخصائص. خاصية الأداء نفسها هي الجزء المسطح من اعتماد عدد النبضات الثابتة على الجهد. اسمها الثاني هو الهضبة. في هذه المرحلة ، يصل تشغيل الجهاز إلى ذروة النشاط ويسمى الحد الأعلى للقياس. القيمة - 400 فولت.

عرض العمل

عرض العمل - الفرق بين جهد الخرج للمستوى وفولطية تفريغ الشرارة. القيمة 100 فولت.

يميل

يتم قياس القيمة كنسبة مئوية من عدد النبضات لكل 1 فولت. يظهر خطأ القياس (الإحصائي) في عدد النبضات. القيمة 0.15٪.

درجة الحرارة

درجة الحرارة مهمة لأنه يجب استخدام العداد في كثير من الأحيان في الظروف الصعبة. على سبيل المثال ، في المفاعلات. عدادات الاستخدام العام: من -50 إلى +70 درجة مئوية.

مورد العمل

يتميز المورد الرقم الإجماليمن جميع النبضات المسجلة قبل اللحظة التي تصبح فيها قراءات الجهاز غير صحيحة. إذا كان الجهاز يحتوي على مواد عضوية للإطفاء الذاتي ، فسيكون عدد النبضات مليار. من المناسب حساب المورد فقط في حالة جهد التشغيل. عندما يتم تخزين الجهاز ، يتوقف التدفق.

وقت الانتعاش

هذا هو مقدار الوقت الذي يستغرقه الجهاز لتوصيل الكهرباء بعد التفاعل مع الجسيمات المؤينة. يوجد حد أعلى لتردد النبضة يحد من فترة القياس. القيمة 10 ميكروثانية.

نظرًا لوقت الاسترداد (يُسمى أيضًا الوقت الميت) ، يمكن أن يفشل الجهاز في لحظة حاسمة. لمنع التجاوز ، يقوم المصنعون بتركيب دروع من الرصاص.

هل للعداد خلفية

يتم قياس الخلفية في غرفة سميكة الجدران من الرصاص. القيمة المعتادة لا تزيد عن نبضتين في الدقيقة.

من وأين يستخدم مقاييس جرعات الإشعاع؟

في النطاق الصناعيأنها تنتج العديد من التعديلات على عدادات جيجر مولر. بدأ إنتاجهم خلال الحقبة السوفيتية ويستمر الآن ، ولكن بالفعل في الاتحاد الروسي.

الجهاز المستخدم:

• في منشآت الصناعة النووية ؛
• في المعاهد العلمية.
• في الطب؛
• فى المنزل.

بعد وقوع الحادث محطة تشيرنوبيل للطاقة النوويةكما يشتري المواطنون العاديون مقاييس الجرعات. تحتوي جميع الأدوات على عداد جيجر. تم تجهيز مقاييس الجرعات هذه بأنبوب واحد أو أنبوبين.

هل من الممكن عمل عداد جيجر بيديك؟

صنع العداد بنفسك أمر صعب. أنت بحاجة إلى مستشعر إشعاع ، ولا يمكن للجميع شرائه. دارة العداد نفسها معروفة منذ فترة طويلة - في كتب الفيزياء ، على سبيل المثال ، تُطبع أيضًا. ومع ذلك ، لن يتمكن سوى "الشخص الأيسر" الحقيقي من إعادة إنتاج الجهاز في المنزل.

لقد تعلم المعلمون الموهوبون العصاميون كيفية صنع بديل مضاد ، وهو قادر أيضًا على قياس إشعاع جاما وبيتا باستخدام مصباح الفلورسنتوالمصابيح المتوهجة. كما أنهم يستخدمون محولات من معدات مكسورة ، وأنبوب جيجر ، وجهاز توقيت ، ومكثف ، مجالس مختلفةالمقاومات.

استنتاج

عند تشخيص الإشعاع ، من الضروري مراعاة الخلفية الخاصة لجهاز القياس. حتى مع وجود سمك مناسب للدرع الرصاصي ، لا يتم إعادة ضبط معدل التسجيل. هذه الظاهرة لها تفسير: سبب النشاط هو اختراق الإشعاع الكوني من خلال سماكة الرصاص. تندفع الميونات فوق سطح الأرض كل دقيقة ، ويتم تسجيلها بواسطة العداد باحتمال 100٪.

هناك مصدر آخر للخلفية - الإشعاع المتراكم بواسطة الجهاز نفسه. لذلك ، فيما يتعلق بعداد جيجر ، من المناسب أيضًا التحدث عن التآكل. كلما زاد تراكم الإشعاع في الجهاز ، قلت موثوقية بياناته.

السلامة من الإشعاع ودرجة التلوث بيئةلم يزعج الكثير من مواطني دول العالم حتى اللحظة التي وقعت فيها أحداث كارثية أودت بحياة وصحة مئات وآلاف الأشخاص. الأكثر مأساوية من حيث التلوث الإشعاعي كانت فوكوشيما وناغازاكي و كارثة تشيرنوبيل. لا تزال هذه الأراضي والقصص المرتبطة بها مخزنة في ذاكرة كل شخص وهي درس ، بغض النظر عن حالة السياسة الخارجية ومستواها الرفاه الماليالأمان من الإشعاع يستحق دائمًا القلق بشأنه. من الضروري معرفة الجسيمات التي يستخدمها عداد جيجر لتسجيلها ، وما هي إجراءات الإنقاذ الوقائية التي يجب تطبيقها في حالة حدوث كارثة.

ما هو عداد جيجر المستخدم؟ بسبب تعدد كوارث من صنع الإنسانوزيادة كبيرة في مستوى الإشعاع في الهواء على مدى العقود القليلة الماضية ، ابتكرت البشرية وابتكرت فريدة من نوعها وأقصى حد أجهزة يدويةلتسجيل الجسيمات باستخدام عداد جيجر المنزلي و الاستخدام الصناعى. تتيح هذه الأجهزة قياس مستوى التلوث الإشعاعي ، فضلاً عن التحكم الثابت في حالة التلوث في إقليم أو منطقة ، مع مراعاة طقس, موقع جغرافيوالتقلبات المناخية.

ما هو مبدأ تشغيل عداد جيجر؟ شراء مقياس الجرعات اليوم نوع الأسرةويمكن لأي شخص القيام بجهاز عداد جيجر. وتجدر الإشارة إلى أنه في الظروف التي يمكن أن يكون فيها الإشعاع من النوعين الطبيعي والاصطناعي ، يجب على الشخص أن يراقب باستمرار الخلفية الإشعاعية في منزله ، وكذلك معرفة الجسيمات التي يسجلها عداد جيجر بالضبط ، حول طرق وأساليب الحماية الوقائية من المواد المؤينة و. نظرًا لحقيقة أن الإشعاع لا يمكن رؤيته أو الشعور به من قبل شخص بدون معدات خاصة ، يمكن أن يظل العديد من الأشخاص في حالة عدوى لفترة طويلة دون الشك في ذلك.

من أي إشعاع تحتاج إلى عداد جيجر؟

من المهم أن نتذكر أن الإشعاع يمكن أن يكون مختلفًا ، فهو يعتمد على الجسيمات المشحونة التي يتكون منها ومدى انتشاره عن مصدره. ما هو عداد جيجر؟ على سبيل المثال ، لا تعتبر جسيمات ألفا من الإشعاع خطيرة وعدوانية تجاه جسم الإنسان ، ولكن مع التعرض الطويل يمكن أن تؤدي إلى بعض أشكال المرض والأورام الحميدة والالتهابات. يعتبر إشعاع بيتا أخطر وأشعة ضارة بصحة الإنسان. على وجه التحديد عند قياس هذه الجسيمات في الهواء يتم توجيه مبدأ تشغيل عداد جيجر.

يمكن إنتاج شحنات بيتا بشكل مصطنع نتيجة تشغيل محطات الطاقة النووية أو المعامل الكيميائية ، والطبيعية ، بسبب الصخور البركانية ومصادر أخرى تحت الأرض. في بعض الحالات ، يمكن أن يؤدي التركيز العالي من العناصر المؤينة من نوع بيتا في الهواء إلى الإصابة بالسرطان والأورام الحميدة والالتهابات وتقشير الأغشية المخاطية والاختلالات. الغدة الدرقيةونخاع العظام.

ما هو عداد جيجر وكيف يعمل عداد جيجر؟ هذا هو اسم جهاز خاص مزود بأجهزة قياس الجرعات والإشعاع من الأنواع المنزلية والمهنية. عداد جيجر هو عنصر حساس في مقياس الجرعات ، والذي ، في ظل ظروف ضبط مستوى معين من الحساسية ، يساعد على اكتشاف تركيز المواد المؤينة في الهواء خلال فترة زمنية معينة.

تم اختراع عداد جيجر ، الذي تظهر صورته أعلاه ، لأول مرة واختباره عمليًا في بداية القرن العشرين بواسطة العالم والتر مولر. يمكن تقدير مزايا وعيوب عداد جيجر من قبل الأجيال الحالية. تم استخدام هذا الجهاز على نطاق واسع في الحياة اليومية وفي المجال الصناعي حتى الآن. حتى أن بعض الحرفيين يصنعون عداد جيجر الخاص بهم.

مقاييس جرعات محسنة للإشعاع

يجب أن يقال أنه منذ اللحظة التي تم فيها اختراع عداد جيجر ومقياس الجرعات حتى يومنا هذا ، هذان أجهزة عالميةمرت بمراحل عديدة من التحسين والتحديث. اليوم ، يمكن استخدام هذه الأجهزة ليس فقط للتحقق من المستويات المنخفضة لإشعاع الخلفية في الظروف المعيشيةأو في الإنتاج ، ولكن أيضًا لاستخدام نماذج محسّنة ومُحسّنة تساعد في قياس مستويات الإشعاع في محطات الطاقة النووية ، وكذلك أثناء الحرب.

الطرق الحديثةتتيح تطبيقات عداد جيجر التقاط ليس فقط الكمية الإجمالية للمواد المؤينة في الهواء خلال فترة زمنية معينة ، ولكن أيضًا للاستجابة لكثافتها ودرجة شحنتها ونوع الإشعاع وطبيعة التأثير على السطح.

على سبيل المثال ، لا تتطلب عدادات جيجر المخصصة للاستخدام المنزلي أو الشخصي قدرات مطورة ، حيث تُستخدم عادةً للاستخدام المنزلي وتُستخدم للتحقق من إشعاع الخلفية في المنزل ، أو على الطعام ، أو الملابس ، أو مواد بناء، والتي يمكن أن تحتوي على مستوى معين من الشحن. ومع ذلك ، الصناعية و مقاييس الجرعات المهنيةضروري من أجل اختبار انبعاثات إشعاعية أكثر خطورة وتعقيدًا وتكون بمثابة بطريقة دائمةالسيطرة على مجال الإشعاع في محطات الطاقة النووية أو المعامل الكيميائية أو محطات الطاقة النووية.

اتصل الان
واحصل على مجانا
مشورة متخصصة

احصل على

بالنظر إلى حقيقة أن الكثير الدول الحديثةاليوم قوية السلاح النووي، يجب أن يكون لدى كل شخص على هذا الكوكب مقاييس جرعات احترافية وعدادات جيجر حتى يتمكن من التحكم في مجال الإشعاع في الوقت المناسب وإنقاذ حياتهم وحياة أحبائهم في حالة الطوارئ والكارثة. من المفيد أيضًا دراسة إيجابيات وسلبيات عداد جيجر مقدمًا.

تجدر الإشارة إلى أن مبدأ تشغيل عدادات جيجر يوفر رد فعل ليس فقط على شدة شحنة الإشعاع وعدد الجسيمات المؤينة في الهواء ، ولكنه يسمح لك أيضًا بفصل إشعاع ألفا عن إشعاع بيتا. نظرًا لأن إشعاع بيتا يعتبر الأكثر عدوانية وقوة مع شحنته وتركيز الأيونات ، فإن عدادات جيجر لاختبارها مغطاة بمشابك خاصة مصنوعة من الرصاص أو الفولاذ من أجل التخلص من العناصر غير الضرورية وعدم إتلاف المعدات أثناء الاختبار.

سمحت القدرة على فرز وفصل تدفقات الإشعاع المختلفة للعديد من الأشخاص اليوم باستخدام مقاييس الجرعات بجودة عالية ، لحساب خطر ومستوى التلوث في منطقة معينة من خلال أنواع مختلفة من عناصر الإشعاع بأكبر قدر ممكن من الوضوح.

مما يتكون عداد جيجر؟

أين يتم استخدام عداد جيجر؟ كما ذكر أعلاه ، عداد جيجر ليس كذلك عنصر منفصل، ولكنه يمثل العنصر الرئيسي والرئيسي في تصميم مقياس الجرعات. من الضروري لأعلى جودة و فحص دقيقخلفية إشعاعية في منطقة معينة.

يجب أن يقال أن عداد جيجر له تصميم جهاز بسيط نسبيًا. بشكل عام ، يحتوي تصميمه على الميزات التالية.

عداد جيجر عبارة عن حاوية صغيرة تحتوي على غاز خامل. كغاز مختلف الشركات المصنعةاستعمال عناصر مختلفةوالمواد. في كثير من الأحيان ، يتم إنتاج عدادات جيجر بأسطوانات مملوءة بالأرجون أو النيون أو خليط من هاتين المادتين. تجدر الإشارة إلى أن الغاز الذي يملأ أسطوانة العداد يكون تحت ضغط ضئيل. يعد ذلك ضروريًا حتى لا يكون هناك جهد بين الكاثود والأنود ولا يحدث اندفاع كهربائي.

الكاثود هو تصميم العداد بأكمله. الأنود عبارة عن سلك أو اتصال معدنيبين الاسطوانة والهيكل الرئيسي لمقياس الجرعات المتصل بالمستشعر. وتجدر الإشارة إلى أنه في بعض الحالات يمكن تصنيع الأنود الذي يتفاعل مباشرة مع عناصر الإشعاع بمصعد خاص طلاء واقيمما يسمح لك بالتحكم في الأيونات التي تخترق الأنود وتؤثر على القياس النهائي.

كيف يعمل عداد جيجر؟

بعد أن أوضحنا النقاط الرئيسية لتصميم عداد جيجر ، يجدر وصف مبدأ تشغيل عداد جيجر بإيجاز. نظرًا لبساطة ترتيبها ، من السهل جدًا شرح تشغيلها وتشغيلها. يعمل عداد جيجر مثل هذا:

1. عندما يتم تشغيل مقياس الجرعات بين الكاثود والأنود ، يحدث جهد كهربائي متزايد بمساعدة المقاوم. ومع ذلك ، لا يمكن أن ينخفض ​​الجهد أثناء التشغيل بسبب حقيقة أن زجاجة العداد مملوءة بغاز خامل.
2. عندما يصطدم أيون مشحون بالقطب الموجب ، يبدأ في الاختلاط بغاز خامل للتأين. وبالتالي ، يتم إصلاح عنصر الإشعاع بمساعدة جهاز استشعار ويمكن أن يؤثر على مؤشرات خلفية الإشعاع في المنطقة التي يتم فحصها. عادة ما تتم الإشارة إلى نهاية الاختبار بالصوت المميز لعداد جيجر.

كما ذكرنا أعلاه ، بعض الأنودات لعدادات جيجر مصنوعة من طلاء خاص. هذه التدابير ضرورية لضمان أن العداد يلتقط فقط إشعاع بيتا بأعلى جودة ويستجيب لأخطرها جسم الانسانالجسيمات المشحونة.

عداد جيجر SI-8B (اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) مع نافذة ميكا لقياس الإشعاع β الناعم. النافذة شفافة ، تحتها يمكنك رؤية قطب سلك حلزوني ، والقطب الآخر هو جسم الجهاز

قصة

تم اقتراح المبدأ في عام 1908 من قبل هانز جيجر. في عام 1928 ، وضع والتر مولر ، الذي يعمل تحت إشراف جيجر ، عدة إصدارات من الجهاز ، والتي اختلفت في التصميم اعتمادًا على نوع الإشعاع الذي سجله العداد.

جهاز

إنه مكثف مملوء بالغاز ، ينكسر عندما يمر جسيم مؤين عبر حجم غاز. إضافي دائرة كهربائيةيزود العداد بالطاقة (عادة 300 على الأقل). إذا لزم الأمر ، يوفر قمع التفريغ وحساب عدد التصريفات من خلال العداد.

تنقسم عدادات جيجر إلى غير ذاتية الإطفاء وإطفاء ذاتي (لا تتطلب دائرة كهربائية خارجيةإنهاء التفريغ).

عند قياس التدفقات الضعيفة للإشعاع المؤين باستخدام عداد جيجر ، من الضروري مراعاة الخلفية الخاصة به. حتى في التدريع السميك من الرصاص ، فإن معدل العد لا يذهب أبدًا إلى الصفر. أحد أسباب هذا النشاط التلقائي للعداد هو المكون الصلب للإشعاع الكوني ، الذي يخترق دون توهين كبير حتى من خلال عشرات السنتيمترات من الرصاص ويتكون أساسًا من الميونات. ما معدله 1 ميون في الدقيقة يمر عبر كل سنتيمتر مربع بالقرب من سطح الأرض ، في حين أن كفاءة تسجيلها باستخدام عداد جيجر تقارب 100٪. مصدر الخلفية الآخر هو "التلوث" الإشعاعي لمواد العداد نفسه. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقديم مساهمة كبيرة في الخلفية الجوهرية من خلال الانبعاث التلقائي للإلكترونات من كاثود العداد.