Mire használható a Geiger Muller számláló? Geiger számláló: készülék és háztartási variációk

Használva modern pult Geiger képes mérni a sugárzás szintjét építőanyagok, telek vagy lakás, valamint étel. Szinte száz százalékos valószínűséggel bizonyítja, hogy egy töltött részecske van, mert csak egy elektron-ion pár elegendő a rögzítéshez.

A technológia, amelyen létrehozták modern doziméter a Geiger-Muller számlálón alapul, lehetővé teszi, hogy nagyon rövid idő alatt nagy pontosságú eredményeket kapjon. A mérés legfeljebb 60 másodpercet vesz igénybe, és minden információ grafikus és numerikus formában megjelenik a doziméter képernyőjén.

A hangszer beállítása

A készülék képes a küszöbérték beállítására, ennek túllépése esetén hangjelzés figyelmezteti Önt a veszélyre. Válassza ki az egyik előre beállított küszöbértéket a megfelelő beállítások részben. A hangjelzés is kikapcsolható. A mérések elvégzése előtt ajánlott testreszabás műszer, válassza ki a kijelző fényerejét, paramétereit hangjelzésés akkumulátorok.

Mérési sorrend

Válassza a "Mérés" módot, és a készülék elkezdi értékelni a radioaktív környezetet. Körülbelül 60 másodperc elteltével a mérési eredmény megjelenik a kijelzőjén, ezután kezdődik a következő elemzési ciklus. A pontos eredmény érdekében legalább 5 mérési ciklus elvégzése javasolt. A megfigyelések számának növelése megbízhatóbb leolvasást ad.

Tárgyak háttérsugárzásának mérésére, például építőanyagok ill élelmiszer termékek, akkor az objektumtól több méter távolságban be kell kapcsolnia a „Mérés” módot, majd az eszközt az objektumhoz kell vinnie, és a lehető legközelebb kell megmérnie a hátteret. Hasonlítsa össze a készülék leolvasását a tárgytól több méteres távolságban kapott adatokkal. Ezen értékek közötti különbség a vizsgált objektum további sugárzási háttere.

Ha a mérési eredmények meghaladják a terület természetes hátterét, ahol tartózkodik, ez a vizsgált objektum sugárszennyezettségét jelzi. A folyadék szennyezettségének értékeléséhez ajánlatos a nyílt felület felett mérni. A készülék nedvességtől való védelme érdekében be kell csomagolni műanyag csomagolást, de legfeljebb egy réteg. Ha a doziméter hosszú idő 0 °C alatti hőmérsékleten volt, a mérések elvégzése előtt azt a hőmérsékleten kell tartani szobahőmérséklet 2 órán belül.

A Geiger-számláló a sugárzás mérésének fő érzékelője. Regisztrálja a gamma-, alfa-, béta-sugárzást és a röntgensugarakat. A legmagasabb érzékenységgel rendelkezik más sugárzás regisztrálási módszerekkel, például ionizációs kamrákkal összehasonlítva. azt fő ok mindenütt jelenlévő elterjedése. A sugárzás mérésére más érzékelőket nagyon ritkán használnak. Szinte minden dozimetriás vezérlőkészülék Geiger-számlálóra épül. Tömeggyártásúak, különféle szintű eszközök vannak: a katonai átvételi doziméterektől a kínai fogyasztási cikkekig. Most már nem okoz gondot bármilyen sugárzásmérő eszköz beszerzése.

Egészen a közelmúltig nem volt mindenütt elterjedve a dozimetriai műszerek. Tehát 1986 során Csernobili baleset kiderült, hogy a lakosságnak egyszerűen nem volt dozimetriás felderítő berendezése, ami egyébként tovább súlyosbította a katasztrófa következményeit. Ugyanakkor a rádióamatőr és a műszaki kreativitás köreinek elterjedése ellenére a Geiger-számlálókat nem árulták az üzletekben, így a házi doziméterek gyártása lehetetlen volt.

A Geiger-számlálók működési elve

Ez egy elektrovákuum készülék rendkívül egyszerű elv munka. A sugárzásérzékelő fém- vagy üvegkamra, fémezett, ritkított inert gázzal töltve. A kamra közepén egy elektródát helyeznek el. A kamra külső falai nagyfeszültségű (általában 400 voltos) forráshoz csatlakoznak. A belső elektróda - az érzékeny erősítőhöz. Az ionizáló sugárzás (sugárzás) részecskék áramlása. Szó szerint elektronokat szállítanak a nagyfeszültségű katódról az anódszálakba. Egyszerűen indukálnak rajta egy feszültséget, amit erősítőre csatlakoztatva már meg lehet mérni.

A Geiger-számláló nagy érzékenysége a lavinaeffektusnak köszönhető. Az az energia, amelyet az erősítő a kimeneten regisztrál, nem a forrás energiája ionizáló sugárzás. Ez magának a doziméternek a nagyfeszültségű tápegységének energiája. A behatoló részecske csak elektront hordoz (egy energiatöltést, amely a mérő által regisztrált árammá alakul). Az elektródák közé helyezve gázkeverék, nemesgázokból áll: argon, neon. Nagyfeszültségű kisülések oltására tervezték. Ha ilyen kisülés történik, akkor ez hamis pozitív számláló lesz. A következő mérési áramkör figyelmen kívül hagyja az ilyen tüskéket. Emellett a nagyfeszültségű tápegységet is védeni kell tőlük.

A Geiger-számláló tápáramköre több mikroamperes kimeneti áramot biztosít 400 voltos kimeneti feszültség mellett. A tápfeszültség pontos értéke a mérő minden márkájához a műszaki specifikáció szerint kerül beállításra.

Geiger számlálók képességei, érzékenység, érzékelt sugárzás

Geiger-számláló segítségével nagy pontossággal lehet regisztrálni és mérni a gamma- és béta-sugárzást. Sajnos a sugárzás típusát nem lehet közvetlenül felismerni. Ez közvetve úgy történik, hogy akadályokat helyeznek el az érzékelő és a vizsgált tárgy vagy terület közé. A gamma-sugarak nagymértékben áteresztő képességűek, és hátterük nem változik. Ha a doziméter béta sugárzást észlel, akkor elválasztó sorompó beépítése, akár a vékony lap a fém szinte teljesen blokkolja a béta részecskék áramlását.

A korábban széles körben elterjedt DP-22, DP-24 egyedi dózismérő készletek nem alkalmaztak Geiger számlálót. Ehelyett ott ionizációs kamra szenzort használtak, így az érzékenység nagyon alacsony volt. A Geiger-számlálókon alapuló modern dozimetriai eszközök ezerszer érzékenyebbek. Ezek segítségével rögzíthetők a napsugárzási háttér természetes változásai.

A Geiger-számláló figyelemre méltó tulajdonsága az érzékenység, amely több tízszeres és százszoros a szükséges szintnél. Ha egy teljesen védett ólomkamrában bekapcsolunk egy számlálót, az hatalmas természetes sugárzási hátteret mutat. Ezek a jelzések nem magának a mérőnek a kialakításának hibáját jelentik, amit számos laboratóriumi vizsgálat igazolt. Az ilyen adatok a természetes kozmikus sugárzási háttér következményei. A kísérlet csak azt mutatja meg, hogy mennyire érzékeny a Geiger-számláló.

Főleg ennek a paraméternek a mérésére Műszaki adatok az "impulzusszámláló érzékenysége mikroszekundum" (impulzusok per mikroszekundum) értéke látható. Minél több ilyen impulzus - annál nagyobb az érzékenység.

Sugárzás mérése Geiger számlálóval, doziméter áramkörrel

A doziméter áramkör két funkcionális modulra osztható: egy nagyfeszültségű tápegységre és egy mérőáramkörre. Nagyfeszültségű tápegység - analóg áramkör. A digitális dozimétereken a mérőmodul mindig digitális. Ez egy impulzusszámláló, amely a megfelelő értéket számok formájában jeleníti meg a készülék skáláján. A sugárdózis méréséhez meg kell számolni a percenkénti impulzusokat, 10, 15 másodpercet vagy más értékeket. A mikrokontroller az impulzusok számát a dózismérő skálán meghatározott értékké alakítja át szabványos sugárzási egységekben. Íme a leggyakoribbak:

• röntgen (általában mikro-röntgent használnak);
• Sievert (microsievert - mSv);
• Szürke, boldog
• fluxussűrűség mikrowatt/m2-ben.

A sievert a sugárzás mérésére leggyakrabban használt egység. Minden norma összefügg vele, nincs szükség további újraszámításra. Rem - a sugárzás biológiai tárgyakra gyakorolt ​​hatásának meghatározására szolgáló egység.

Gázkisüléses Geiger-számláló összehasonlítása félvezető sugárzásérzékelővel

A Geiger számláló egy gázkisüléses készülék, és modern trend mikroelektronika - megszabadulni tőlük mindenhol. Több tucat félvezető sugárzásérzékelőt fejlesztettek ki. Az általuk regisztrált sugárzási háttér szintje jóval magasabb, mint a Geiger-számlálóké. A félvezető érzékelő érzékenysége rosszabb, de van egy másik előnye - a hatékonyság. A félvezetők nem igényelnek nagyfeszültségű teljesítményt. Kiválóan alkalmasak hordozható akkumulátoros doziméterekhez. Egy másik előny az alfa részecskék regisztrálása. A mérő gáztérfogata jóval nagyobb, mint egy félvezető érzékelőé, de méretei még hordozható készülékeknél is elfogadhatóak.

Alfa, béta és gamma sugárzás mérése

A gammasugárzást a legkönnyebb mérni. azt elektromágneses sugárzás, ami fotonfolyam (a fény is fotonfolyam). A fénnyel ellentétben sokkal több van benne magas frekvenciaés nagyon rövid hullámhosszú. Ez lehetővé teszi, hogy áthatoljon az atomokon. NÁL NÉL polgári védelem A gamma-sugárzás áthatoló sugárzás. Áthatol a házak, autók falain, különféle szerkezetekés csak egy föld- vagy betonréteg késlelteti néhány méterrel. A gamma-kvantumok regisztrálása a doziméternek a nap természetes gamma-sugárzása szerinti kalibrálásával történik. Sugárforrásra nincs szükség. Teljesen más a helyzet a béta és az alfa sugárzással.

Ha az α (alfa-sugárzás) ionizáló sugárzás külső tárgyakból származik, akkor szinte biztonságos, és a hélium atomok magjainak áramlását képviseli. Ezeknek a részecskéknek a tartománya és permeabilitása kicsi - néhány mikrométer (maximum milliméter) - a közeg permeabilitásának függvényében. Ennek a tulajdonságának köszönhetően szinte nem is regisztrálja a Geiger-számláló. Ugyanakkor fontos az alfa-sugárzás regisztrálása, mivel ezek a részecskék rendkívül veszélyesek, amikor levegővel, élelmiszerrel és vízzel behatolnak a szervezetbe. Elhatározásukhoz korlátozottan Geiger-számlálókat használnak. A speciális félvezető érzékelők gyakoribbak.

A béta-sugárzást a Geiger-számláló tökéletesen regisztrálja, mivel a béta-részecske egy elektron. Több száz métert képes repülni a légkörben, de jól felszívódik fém felületek. Ebben a tekintetben a Geiger-számlálónak csillámablakkal kell rendelkeznie. A fémkamra kis falvastagsággal készül. A belső gáz összetételét úgy választják meg, hogy kis nyomásesést biztosítson. A béta-sugárzás detektorát egy távoli szondára helyezzük. A mindennapi életben az ilyen doziméterek nem túl gyakoriak. Ezek főleg katonai termékek.

Személyi doziméter Geiger számlálóval

Ez az eszközosztály nagy érzékenységgel rendelkezik, ellentétben a régebbi, ionizációs kamrával rendelkező modellekkel. Sokak által kínált megbízható modellek hazai termelők: "Terra", "MKS-05", "DKR", "Radeks", "RKS". Ezek mind különálló eszközök, amelyek szabványos mértékegységben adják ki az adatokat a képernyőre. Van mód a felhalmozott sugárdózis és a pillanatnyi háttérszint megjelenítésére.

Ígéretes irány a háztartási doziméter-csatlakozás okostelefonhoz. Ilyen eszközöket gyártanak külföldi gyártók. Gazdag műszaki lehetőségekkel rendelkeznek, van funkciójuk a leolvasások tárolására, a sugárzás kiszámítására, újraszámítására és összegzésére napokra, hetekre, hónapokra. Eddig az alacsony gyártási mennyiségek miatt ezeknek az eszközöknek a költsége meglehetősen magas.

Házi doziméterek, miért van szükség rájuk?

A Geiger-számláló az konkrét elem doziméter, teljesen hozzáférhetetlen saját gyártású. Ezenkívül csak a dózismérőkben található, vagy külön árulják a rádióüzletekben. Ha ez az érzékelő rendelkezésre áll, a doziméter összes többi alkatrésze különféle alkatrészektől függetlenül összeszerelhető a fogyasztói elektronika: tévék, alaplapok Körülbelül egy tucat dizájnt kínálnak most a rádióamatőr oldalakon és fórumokon. Érdemes összegyűjteni őket, mivel ezek a legfejlettebb lehetőségek részletes útmutatók beállításhoz és beállításhoz.

A Geiger-számláló kapcsolóáramkör mindig nagyfeszültségű forrás jelenlétét jelenti. A mérő jellemző üzemi feszültsége 400 volt. A blokkoló generátor áramkör szerint kapjuk, és ez a doziméter áramkör legösszetettebb eleme. A számláló kimenete alacsony frekvenciájú erősítőhöz csatlakoztatható és a hangszóróban számolható kattanások száma. Ilyen dózismérőt szerelnek be sürgősségi esetek amikor gyakorlatilag nincs idő a termelésre. Elméletileg a Geiger-számláló kimenete csatlakoztatható háztartási berendezések, például számítógép hangbemenetéhez.

A pontos mérésre alkalmas házi doziméterek mind mikrokontrollerekre vannak felszerelve. Itt nincs szükség programozási ismeretekre, mivel a program készen, szabad hozzáférésből kerül rögzítésre. A nehézségek itt az otthoni elektronikai gyártásra jellemzőek: a beszerzés nyomtatott áramkör, rádió alkatrészek forrasztása, karosszéria gyártás. Mindezt egy kis műhelyben oldják meg. A Geiger-számlálók házi doziméterei olyan esetekben készülnek, amikor:

• nincs lehetőség kész dózismérő vásárlására;
• speciális jellemzőkkel rendelkező eszközre van szüksége;
• tanulmányozni kell a doziméter felépítésének és beállításának folyamatát.

A házi készítésű dozimétert a természetes háttérhez képest egy másik doziméterrel kalibrálják. Ezzel befejeződik az építési folyamat.

Ha bármilyen kérdése van - hagyja meg őket a cikk alatti megjegyzésekben. Mi vagy látogatóink szívesen válaszolunk rájuk.

1908-ban Hans Geiger német fizikus dolgozott kémiai laboratóriumok Ernst Rutherford tulajdona. Ugyanitt arra kérték őket, hogy teszteljenek egy töltött részecskeszámlálót, amely egy ionizált kamra volt. A kamra elektromos kondenzátor volt, amely alatt gázzal töltöttek meg magas nyomású. Még Pierre Curie is használta ezt az eszközt a gyakorlatban, amikor a gázokban lévő elektromosságot tanulmányozta. Geiger ötlete - az ionok sugárzásának kimutatása - az illékony gázok ionizációs szintjére gyakorolt ​​hatásukkal függött össze.

1928-ban a német tudós, Walter Müller, Geigerrel együtt és irányítása alatt számos számlálót készített, amelyek ionizáló részecskéket regisztráltak. A készülékekre további sugárkutatáshoz volt szükség. A fizika, mint a kísérletek tudománya, nem létezhetne mérőszerkezetek nélkül. Csak néhány sugárzást fedeztek fel: γ, β, α. Geiger feladata az volt, hogy mindenféle sugárzást mérjen érzékeny műszerekkel.

A Geiger-Muller számláló egy egyszerű és olcsó radioaktív érzékelő. Nem precíziós műszer, amely az egyes részecskéket rögzíti. A technika az ionizáló sugárzás teljes telítettségét méri. A fizikusok más érzékelőkkel együtt használják, hogy pontos számításokat végezzenek kísérletek során.

Egy kicsit az ionizáló sugárzásról

Egyenesen a detektor leírására lehetne menni, de a működése érthetetlennek tűnik, ha keveset tud az ionizáló sugárzásról. A sugárzás során endoterm hatás lép fel az anyagon. Az energia hozzájárul ehhez. Például az ultraibolya vagy a rádióhullámok nem tartoznak az ilyen sugárzások közé, de a kemény ultraibolya fény igen. Itt van meghatározva a befolyás határa. A fajt fotonnak nevezik, maguk a fotonok pedig γ-kvantumok.

Ernst Rutherford az energiakibocsátási folyamatokat 3 típusra osztotta, egy telepítéssel mágneses mező:

• γ - foton;
• α a hélium atom magja;
• β egy nagy energiájú elektron.

Megvédheti magát az α részecskéktől papírháló. β mélyebbre hatolnak. A γ penetrációs képesség a legmagasabb. A neutronok, amelyekről a tudósok később értesültek, veszélyes részecskék. Több tíz méteres távolságban működnek. Elektromos semlegességük miatt nem lépnek reakcióba különböző anyagok molekuláival.

A neutronok azonban könnyen esnek az atom középpontjába, kiváltják annak pusztulását, aminek következtében radioaktív izotópok képződnek. A bomló izotópok ionizáló sugárzást hoznak létre. A sugárzást kapott személyből, állatból, növényből vagy szervetlen tárgyból több napig sugárzik a sugárzás.

A Geiger-számláló készüléke és működési elve

A készülék fém- vagy üvegcsőből áll, amelybe nemesgázt (argon-neon keveréket vagy anyagokat) pumpálnak. tiszta forma). Nincs levegő a csőben. A gázt nyomás alatt adagoljuk, majd alkohollal és halogénnel keverjük. A csőben egy huzal van kifeszítve. Ezzel párhuzamosan egy vashenger található.

A vezetéket anódnak, a csövet katódnak nevezik. Ezek együtt elektródák. Az elektródákra nagy feszültség kerül, ami önmagában nem okoz kisülési jelenséget. Az indikátor ebben az állapotban marad mindaddig, amíg egy ionizációs központ meg nem jelenik gázhalmazállapotú közegében. Egy mínusz csatlakozik a csőhöz az áramforrásból, és egy plusz csatlakozik a vezetékhez, amelyet egy magas szintű ellenálláson keresztül irányítanak. Ez körülbelül több tízszáz voltos állandó feszültségről.

Amikor egy részecske belép a csőbe, nemesgáz atomok ütköznek vele. Az érintkezés során energia szabadul fel, amely elválasztja az elektronokat a gázatomoktól. Ezután másodlagos elektronok keletkeznek, amelyek szintén ütköznek, új ionok és elektronok tömegét generálva. Az elektromos tér befolyásolja az elektronok sebességét az anód felé. A folyamat során elektromos áram keletkezik.

Ütközéskor a részecskék energiája elvész, az ionizált gázatomok utánpótlása megszűnik. Amikor feltöltött részecskék belépnek gázkisülési számláló Geiger, a cső ellenállása leesik, ami azonnal lecsökkenti a feszültséget az osztás felezőpontjában. Ezután az ellenállás ismét megemelkedik - ez a feszültség helyreállításával jár. Az impulzus negatívvá válik. A készülék impulzusokat mutat, ezeket meg tudjuk számolni, egyúttal megbecsüljük a részecskék számát.

A Geiger-számlálók típusai

Tervezés szerint a Geiger pultok két típusban kaphatók: lapos és klasszikus.

Klasszikus

Vékony hullámos fémből készült. A hullámosodás miatt a cső merevvé és ellenállóvá válik külső hatás amely megakadályozza annak deformálódását. A cső végei üveg vagy műanyag szigetelőkkel vannak ellátva, amelyekben kupak találhatók az eszközök kimenetéhez.

A cső felülete lakkozott (kivéve a vezetékeket). A klasszikus számláló mindenki számára univerzális mérődetektornak tekinthető ismert fajok sugárzás. Különösen γ és β esetén.

Lakás

A lágy béta sugárzás rögzítésére szolgáló érzékeny mérőórák eltérő kialakításúak. A béta-részecskék kis száma miatt testük lapos alakú. Van egy csillámból készült ablak, ami enyhén megtartja a β-t. A BETA-2 érzékelő az egyik ilyen eszköz neve. Más laposmérők tulajdonságai az anyagtól függenek.

A Geiger-számláló paraméterei és működési módjai

A számláló érzékenységének kiszámításához becsülje meg a mintából származó mikro-röntgének számának arányát az ebből a sugárzásból származó jelek számához. A készülék nem méri a részecske energiáját, ezért nem ad abszolút pontos becslést. Az eszközöket izotópforrásokból vett minták segítségével kalibrálják.

A következő paramétereket is meg kell nézni:

Munkaterület, bejárati ablak terület

Az indikátorterület jellemzője, amelyen a mikrorészecskék áthaladnak, a méretétől függ. Minél szélesebb a terület, annál több részecskék felfogják.

Üzemi feszültség

A feszültségnek meg kell felelnie az átlagos jellemzőknek. Maga a teljesítményjellemző a rögzített impulzusok számának feszültségtől való függésének lapos része. Második neve plató. Ekkor éri el a készülék működése a csúcsaktivitást, és ezt a mérés felső határának nevezzük. Érték - 400 volt.

Munkaszélesség

Munkaszélesség - a sík kimeneti feszültsége és a szikrakisülés feszültsége közötti különbség. Az érték 100 volt.

Lejtő

Az értéket az 1 voltonkénti impulzusok százalékában mérik. A mérési hibát (statisztikai) mutatja az impulzusszámlálásban. Az érték 0,15%.

Hőfok

A hőmérséklet azért fontos, mert a mérőt gyakran nehéz körülmények között kell használni. Például a reaktorokban. Általános használatú számlálók: -50 és +70 Celsius között.

Munkaerőforrás

Az erőforrás jellemző teljes szám az összes impulzusból, amelyet azelőtt rögzítettek, hogy a készülék leolvasása helytelenné válik. Ha a készülékben van önkioltó szerves anyag, akkor az impulzusok száma egymilliárd lesz. Az erőforrást csak üzemi feszültség állapotában célszerű kiszámítani. Amikor a készüléket tárolják, az áramlás leáll.

Gyógyulási idő

Ennyi idő szükséges ahhoz, hogy egy eszköz elektromos áramot vezesse, miután reagált egy ionizáló részecskére. Az impulzusfrekvencia felső határa korlátozza a mérési intervallumot. Az érték 10 mikroszekundum.

A helyreállítási idő (más néven holtidő) miatt a készülék egy döntő pillanatban meghibásodhat. A túllövés elkerülése érdekében a gyártók ólompajzsokat szerelnek fel.

A számlálónak van háttere

A hátteret vastag falú ólomkamrában mérik. A szokásos érték nem több, mint 2 impulzus percenként.

Ki és hol használ sugárdózismérőt?

NÁL NÉL ipari mérleg A Geiger-Muller számlálók számos módosítását gyártják. Gyártásuk a szovjet korszakban kezdődött és most is folytatódik, de már az Orosz Föderációban.

A készülék használatos:

• nukleáris ipari létesítményeknél;
• tudományos intézetekben;
• az orvostudományban;
• otthon.

A csernobili atomerőműben történt baleset után az átlagpolgárok is vásárolnak dozimétereket. Minden műszer rendelkezik Geiger számlálóval. Az ilyen doziméterek egy vagy két csővel vannak felszerelve.

Lehetséges saját kezűleg Geiger számlálót készíteni?

Nehéz saját kezűleg számlálót készíteni. Sugárzásérzékelőre van szükség, és nem mindenki tudja megvásárolni. Maga a számlálóáramkör régóta ismert - például a fizika tankönyvekben is nyomtatják. A készüléket azonban csak egy igazi „balkezes” tudja majd otthon reprodukálni.

Tehetséges autodidakta mesterek megtanulták, hogyan készítsenek ellenpótlót, amely gamma- és béta-sugárzás mérésére is alkalmas. fluoreszkáló lámpaés izzólámpák. Használnak még törött berendezésekből származó transzformátorokat, Geiger csövet, időzítőt, kondenzátort, különféle táblák, ellenállások.

Következtetés

A sugárzás diagnosztizálásánál figyelembe kell venni a mérő saját hátterét. Még megfelelő vastagságú ólomárnyékolás esetén sem áll vissza a regisztrációs arány. Ennek a jelenségnek megvan a magyarázata: az aktivitás oka az ólom vastagságán áthatoló kozmikus sugárzás. Percenként müonok rohannak át a Föld felszínén, amelyeket egy számláló 100%-os valószínűséggel regisztrál.

Van egy másik háttérforrás - maga az eszköz által felhalmozott sugárzás. Ezért a Geiger-számláló kapcsán is illik kopásról beszélni. Minél több sugárzást halmozott fel a készülék, annál kisebb az adatok megbízhatósága.

Geiger számlálócső- egy gázkisülési eszköz a rajta áthaladó ionizáló részecskék számának számlálására. Ez egy gázzal töltött kondenzátor, amely áttöri, amikor ionizáló részecske jelenik meg a gáztérfogatban. A Geiger-számlálók nagyon népszerűek az ionizáló sugárzás detektorai (érzékelői). A mai napig ezek, amelyeket századunk legelején találtak ki a születőben lévő magfizika igényeire, furcsa módon nem rendelkeznek teljes értékű helyettesítéssel.

A Geiger-számláló kialakítása meglehetősen egyszerű. Könnyen ionizálható neonból és argonból álló gázkeveréket vezetnek be egy zárt edénybe két elektródával. A tartály anyaga különböző lehet - üveg, fém stb.

Általában a méterek a teljes felületükkel érzékelik a sugárzást, de vannak olyanok is, amelyeknek erre külön „ablakja” van a hengerben. A Geiger-Muller számláló széleskörű elterjedése a nagy érzékenységgel, a különféle sugárzások regisztrálásának képességével, valamint a telepítés viszonylagos egyszerűségével és alacsony költségével magyarázható.

Geiger-számláló kapcsolási rajza

Az elektródákra nagy U feszültség kerül (lásd ábra), ami önmagában nem okoz kisülési jelenséget. A számláló ebben az állapotban marad mindaddig, amíg egy ionizációs központ meg nem jelenik a gázhalmazállapotú közegében - egy kívülről érkező ionizáló részecske által generált ionok és elektronok nyoma. Elsődleges elektronok, gyorsulva elektromos mező, "útközben" ionizálja a gáznemű közeg más molekuláit, és egyre több új elektront és iont generál. Ez a lavinaszerűen fejlődő folyamat azzal zárul, hogy az elektródák közötti térben elektron-ion felhő képződik, ami jelentősen megnöveli vezetőképességét. A pult gázkörnyezetében kisülés lép fel, ami (ha a tartály átlátszó) már egyszerű szemmel is látható.

A fordított folyamat - a gáznemű közeg eredeti állapotának helyreállítása az úgynevezett halogénmérőkben - magától megy végbe. Halogének (általában klór vagy bróm), amelyek kis mennyiségben vannak jelen a gáznemű közegben, szerepet játszanak, amelyek hozzájárulnak a töltések intenzív rekombinációjához. De ez a folyamat meglehetősen lassú. A Geiger-számláló sugárzásérzékenységének helyreállításához szükséges idő, és ténylegesen meghatározza a sebességét - "holt idő" - az útlevél fő jellemzője.

Az ilyen mérőket halogén önkioltó mérőknek nevezik. Nagyon alacsony tápfeszültség mellett, jó paraméterek Kimenő jel és kellően nagy sebesség mellett a háztartási sugárzásfigyelő eszközök ionizáló sugárzás érzékelőjeként is keresettek voltak.

A Geiger-számlálók képesek a legtöbb észlelésre különböző típusok ionizáló sugárzás - a, b, g, ultraibolya, röntgen, neutron. De a számláló tényleges spektrális érzékenysége nagyban függ a tervezésétől. Így az a- és lágy b-sugárzásra érzékeny számláló bemeneti ablakának meglehetősen vékonynak kell lennie; ehhez általában 3-10 µm vastag csillámot használnak. A kemény b- és g-sugárzásra reagáló számláló ballonja általában 0,05 ... .0,06 mm falvastagságú henger alakú (a számláló katódjaként is szolgál). A röntgen számlálóablak berilliumból, az ultraibolya ablak kvarcüvegből készült.

A számlálási sebesség függése a tápfeszültségtől a Geiger-számlálóban

A neutronszámlálóba bór kerül, amellyel a neutronfluxus könnyen kimutatható a-részecskékké alakul. Fotonsugárzás - ultraibolya, röntgen, g-sugárzás - A Geiger-számlálók közvetetten érzékelik - a fotoelektromos hatáson, a Compton-effektuson, a párképzés hatásán keresztül; minden esetben a katód anyagával kölcsönhatásba lépő sugárzás elektronárammá alakul.

A számláló által észlelt minden részecske rövid impulzust képez a kimeneti áramkörében. Az egységnyi idő alatt megjelenő impulzusok száma - a Geiger-számláló számlálási sebessége - az ionizáló sugárzás szintjétől és az elektródák feszültségétől függ. A számlálási sebesség és az Upit tápfeszültség szabványos diagramja a fenti ábrán látható. Itt Uns a számlálás kezdetének feszültsége; Ung és Uvg a munkaterület alsó és felső határa, az úgynevezett plató, amelyen a számlálási sebesség szinte független a mérő tápfeszültségétől. Az Ur üzemi feszültséget általában ennek a szakasznak a közepén választjuk meg. Ez megfelel a Nr-nak, a számlálási sebességnek ebben a módban.

A számlálási sebesség függése a számláló sugárterhelésének mértékétől a fő jellemzője. Ennek a függésnek a grafikonja szinte lineáris, ezért a számláló sugárzási érzékenysége gyakran impulzusok / μR (impulzusok mikro-röntgenenként; ez a dimenzió a számlálási sebesség - impulzus / s - sugárzás arányából adódik) mértékegységben. szint - μR / s).

Azokban az esetekben, ahol nincs feltüntetve, a számláló sugárzásérzékenységét más módon kell meghatározni, ez is rendkívül fontos fontos paraméter- saját háttér. Ez a számlálási sebesség neve, amelynek tényezője két összetevő: külső - a természetes sugárzási háttér, és belső - magában a számláló kialakításában rekedt radionuklidok sugárzása, valamint katódjának spontán elektronemissziója.

A számolási sebesség függése a gamma-kvantumok energiájától ("merevségű ütés") a Geiger-számlálóban

A Geiger-számláló másik lényeges jellemzője, hogy sugárzási érzékenysége az ionizáló részecskék energiájától ("keménységétől") függ. Hogy ez a függőség mennyire jelentős, azt az ábra grafikonja mutatja. Az „utazás merevséggel” nyilvánvalóan befolyásolja a mérések pontosságát.

Annak a ténynek, hogy a Geiger-számláló egy lavinaeszköz, megvannak a maga hátrányai is - nem lehet megítélni a gerjesztésének kiváltó okát egy ilyen eszköz reakciója alapján. A Geiger-számláló által generált kimeneti impulzusok a-részecskék, elektronok, g-kvantumok hatására nem különböznek egymástól. Maguk a részecskék, energiáik teljesen eltűnnek az általuk generált ikerlavinákban.

A táblázat információkat tartalmaz az önkioltó halogén Geiger számlálókról hazai termelés, legalkalmasabb Háztartási gépek sugárzás szabályozása.

• 1 - üzemi feszültség, V;
• 2 - plató - a számlálási sebesség alacsony függőségi területe a tápfeszültségtől, V;
• 3 — a számláló saját háttere, imp/s, nem több;
• 4 - a számláló sugárzási érzékenysége, impulzusok/μR (* - kobalt-60 esetén);
• 5 - a kimeneti impulzus amplitúdója, V, nem kevesebb;
• 6 — méretek, mm — átmérő x hossz (hossz x szélesség x magasság);
• 7,1 - kemény b - és g - sugárzás;
• 7.2 - ugyanaz és lágy b - sugárzás;
• 7.3 - ugyanaz és a - sugárzás;
• 7,4 - g - sugárzás.