Za kaj se uporablja Geiger Mullerjev števec? Geigerjev števec: različice naprave in gospodinjstva

Preko sodoben pult Geiger lahko meri raven sevanja gradbeni materiali, zemljiško parcelo ali stanovanje, pa tudi hrano. Dokazuje skoraj stoodstotno verjetnost nabitega delca, saj je za njegovo fiksiranje dovolj le en elektron-ionski par.

Tehnologija, na kateri je bila ustvarjena sodoben dozimeter ki temelji na Geiger-Mullerjevem števcu, omogoča doseganje rezultatov visoke natančnosti v zelo kratkem času. Merjenje ne traja več kot 60 sekund, vse informacije pa so prikazane v grafični in številčni obliki na zaslonu dozimetra.

Nastavitev instrumenta

Naprava ima možnost prilagajanja mejne vrednosti, ko je ta presežena, se odda zvočni signal, ki vas opozori na nevarnost. V ustreznem razdelku z nastavitvami izberite eno od prednastavljenih mejnih vrednosti. Pisk je mogoče tudi izklopiti. Preden opravite meritve, je priporočljivo prilagajanje instrument, izberite svetlost zaslona, ​​parametre zvočni signal in baterije.

Vrstni red meritev

Izberite način "Merenje" in naprava bo začela ocenjevati radioaktivno okolje. Po približno 60 sekundah se na njegovem zaslonu prikaže rezultat meritve, po katerem se začne naslednji cikel analize. Da bi dobili natančen rezultat, je priporočljivo izvesti vsaj 5 merilnih ciklov. Povečanje števila opazovanj daje bolj zanesljive odčitke.

Za merjenje sevanja ozadja predmetov, kot so gradbeni materiali oz živilskih izdelkov, morate vklopiti način "Merenje" na razdalji nekaj metrov od predmeta, nato pa napravo približati predmetu in izmeriti ozadje čim bližje. Primerjajte odčitke naprave s podatki, pridobljenimi na razdalji nekaj metrov od predmeta. Razlika med temi odčitki je dodatno sevalno ozadje preučevanega predmeta.

Če rezultati meritev presegajo naravno ozadje, ki je značilno za območje, v katerem se nahajate, to kaže na kontaminacijo preučevanega predmeta s sevanjem. Za oceno kontaminacije tekočine je priporočljivo meriti nad njeno odprto površino. Da bi napravo zaščitili pred vlago, jo je treba zaviti plastični ovoj, vendar ne več kot en sloj. Če je dozimeter dolgo časa je bila pri temperaturi pod 0 °C, jo je treba pred meritvami hraniti pri sobna temperatura v roku 2 ur.

Geigerjev števec je glavni senzor za merjenje sevanja. Registrira gama, alfa, beta sevanje in rentgenske žarke. Ima najvišjo občutljivost v primerjavi z drugimi metodami registracije sevanja, na primer ionizacijskimi komorami. to je glavni razlog njegova vseprisotna distribucija. Drugi senzorji za merjenje sevanja se uporabljajo zelo redko. Skoraj vse dozimetrične krmilne naprave temeljijo na Geigerjevih števcih. So množično proizvedeni in obstajajo naprave različnih stopenj: od vojaških sprejemnih dozimetrov do kitajskega potrošniškega blaga. Zdaj ni problem kupiti nobene naprave za merjenje sevanja.

Do nedavnega ni bilo vseprisotne distribucije dozimetričnih instrumentov. Tako do leta 1986 med Černobilska nesreča izkazalo se je, da prebivalstvo preprosto nima nobenih dozimetričnih izvidniških naprav, kar je, mimogrede, še dodatno poslabšalo posledice katastrofe. Hkrati se kljub širjenju radioamaterskih in tehničnih ustvarjalnih krogov Geigerjevi števci niso prodajali v trgovinah, zato je bila izdelava domačih dozimetrov nemogoča.

Načelo delovanja Geigerjevih števcev

To je elektrovakuumska naprava z izjemno preprosto načelo delo. Senzor sevanja je kovinska ali steklena komora z metalizacijo, napolnjena z redkim inertnim plinom. Na sredino komore je nameščena elektroda. Zunanje stene komore so priključene na visokonapetostni vir (običajno 400 voltov). Notranja elektroda - do občutljivega ojačevalnika. Ionizirajoče sevanje (sevanje) je tok delcev. Dobesedno prenašajo elektrone od visokonapetostne katode do anodnih filamentov. Na njem se preprosto inducira napetost, ki jo lahko izmerimo že s priklopom na ojačevalnik.

Visoka občutljivost Geigerjevega števca je posledica lavinskega učinka. Energija, ki jo ojačevalnik registrira na izhodu, ni energija vira ionizirajoče sevanje. To je energija visokonapetostnega napajanja samega dozimetra. Prodorni delec nosi samo elektron (energetski naboj, ki se spremeni v tok, ki ga registrira merilnik). Vstavljeno med elektrode mešanica plinov, sestavljen iz žlahtnih plinov: argon, neon. Zasnovan je za gašenje visokonapetostnih razelektritev. Če pride do takšnega izpusta, bo to lažno pozitiven števec. Naslednje merilno vezje ignorira takšne konice. Poleg tega je treba pred njimi zaščititi tudi visokonapetostni napajalnik.

Napajalno vezje v Geigerjevem števcu zagotavlja izhodni tok več mikroamperov pri izhodni napetosti 400 voltov. Natančna vrednost napajalne napetosti je določena za vsako znamko števca glede na njeno tehnično specifikacijo.

Zmogljivosti Geigerjevih števcev, občutljivost, zaznano sevanje

S pomočjo Geigerjevega števca je mogoče z visoko natančnostjo registrirati in meriti gama in beta sevanje. Na žalost je nemogoče neposredno prepoznati vrsto sevanja. To se naredi posredno s postavitvijo ovir med senzorjem in predmetom ali območjem, ki se pregleduje. Gama žarki so zelo prepustni in njihovo ozadje se ne spreminja. Če dozimeter zazna beta sevanje, potem je namestitev ločilne pregrade, tudi od tanek list kovina bo skoraj popolnoma blokirala pretok beta delcev.

V preteklosti razširjeni kompleti individualnih dozimetrov DP-22, DP-24 niso uporabljali Geigerjevih števcev. Namesto tega je bil tam uporabljen senzor ionizacijske komore, zato je bila občutljivost zelo nizka. Sodobne dozimetrične naprave na osnovi Geigerjevih števcev so tisočkrat bolj občutljive. Uporabljajo se lahko za beleženje naravnih sprememb v ozadju sončnega sevanja.

Pomembna značilnost Geigerjevega števca je njegova občutljivost, ki je desetine in stokrat višja od zahtevane ravni. Če je števec vklopljen v popolnoma zaščiteni svinčeni komori, bo pokazal ogromno naravno sevalno ozadje. Te indikacije niso napaka v konstrukciji samega števca, kar je bilo potrjeno s številnimi laboratorijskimi študijami. Takšni podatki so posledica naravnega kozmičnega sevalnega ozadja. Poskus pokaže le, kako občutljiv je Geigerjev števec.

Še posebej za merjenje tega parametra v Tehnične specifikacije prikazana je vrednost "občutljivost mikrosekundnega števca impulzov" (impulzi na mikrosekundo). Več kot je teh impulzov - večja je občutljivost.

Merjenje sevanja z Geigerjevim števcem, dozimetrsko vezje

Dozimetrsko vezje lahko razdelimo na dva funkcionalna modula: visokonapetostni napajalnik in merilno vezje. Visokonapetostni napajalnik - analogno vezje. Merilni modul na digitalnih dozimetrih je vedno digitalen. To je števec impulzov, ki prikazuje ustrezno vrednost v obliki številk na lestvici naprave. Za merjenje doze sevanja je potrebno šteti impulze na minuto, 10, 15 sekund ali druge vrednosti. Mikrokrmilnik pretvori število impulzov v določeno vrednost na dozimetrski lestvici v standardnih enotah sevanja. Tu so najpogostejši:

• rentgen (običajno se uporablja mikro rentgen);
• Sievert (mikrosievert - mSv);
• Siva, srečna
• gostota pretoka v mikrovatih/m2.

Sivert je najpogosteje uporabljena enota za merjenje sevanja. Vse norme so povezane z njim, dodatni preračuni niso potrebni. Rem - enota za določanje učinka sevanja na biološke objekte.

Primerjava Geigerjevega števca na razelektritev v plinu s polprevodniškim senzorjem sevanja

Geigerjev števec je naprava za praznjenje plina in moderni trend mikroelektronika – znebiti se jih povsod. Razvitih je bilo na desetine polprevodniških senzorjev sevanja. Stopnja sevalnega ozadja, ki jo registrirajo, je veliko višja kot pri Geigerjevih števcih. Občutljivost polprevodniškega senzorja je slabša, vendar ima še eno prednost - učinkovitost. Polprevodniki ne potrebujejo visoke napetosti. Primerni so za prenosne dozimetre na baterije. Druga prednost je registracija alfa delcev. Prostornina plina merilnika je veliko večja od polprevodniškega senzorja, vendar so njegove dimenzije še vedno sprejemljive tudi za prenosno opremo.

Merjenje alfa, beta in gama sevanja

Gama sevanje je najlažje izmeriti. to je elektromagnetno sevanje, ki je tok fotonov (svetloba je tudi tok fotonov). Za razliko od svetlobe ima veliko več visoka frekvenca in zelo kratko valovno dolžino. To mu omogoča, da prodre skozi atome. AT civilna zaščita Gama žarki so prodorno sevanje. Prodre skozi stene hiš, avtomobilov, različne strukture in zamuja le plast zemlje ali betona nekaj metrov. Registracija gama kvantov poteka s kalibracijo dozimetra glede na naravno gama sevanje sonca. Viri sevanja niso potrebni. Povsem druga zadeva je pri beta in alfa sevanju.

Če ionizirajoče sevanje α (alfa sevanje) prihaja iz zunanjih predmetov, potem je skoraj varno in predstavlja tok jeder atomov helija. Razpon in prepustnost teh delcev je majhna - nekaj mikrometrov (največ milimetrov) - odvisno od prepustnosti medija. Zaradi te lastnosti ga Geigerjev števec skoraj ne registrira. Hkrati je pomembna registracija alfa sevanja, saj so ti delci izjemno nevarni, ko v telo prodrejo z zrakom, hrano in vodo. Za njihovo odločanje se v omejenem obsegu uporabljajo Geigerjevi števci. Posebni polprevodniški senzorji so pogostejši.

Beta sevanje popolnoma registrira Geigerjev števec, ker je beta delec elektron. V ozračju lahko leti na stotine metrov, vendar se dobro absorbira kovinske površine. V zvezi s tem mora imeti Geigerjev števec okno sljude. Kovinska komora je izdelana z majhno debelino stene. Sestava notranjega plina je izbrana tako, da zagotavlja majhen padec tlaka. Detektor beta sevanja je nameščen na oddaljeno sondo. V vsakdanjem življenju takšni dozimetri niso zelo pogosti. To so predvsem vojaški izdelki.

Osebni dozimeter z Geigerjevim števcem

Ta razred naprav ima visoko občutljivost v nasprotju s starejšimi modeli z ionizacijskimi komorami. Zanesljivi modeli, ki jih ponujajo številni domači proizvajalci: "Terra", "MKS-05", "DKR", "Radeks", "RKS". Vse to so samostojne naprave z izpisom podatkov na zaslon v standardnih merskih enotah. Obstaja način za prikaz akumulirane doze sevanja in trenutne ravni ozadja.

Obetavna smer je gospodinjski dozimeter-nastavek za pametni telefon. Takšne naprave se proizvajajo tuji proizvajalci. Imajo bogate tehnične zmogljivosti, obstaja funkcija shranjevanja odčitkov, izračunavanja, preračunavanja in seštevanja sevanja za dneve, tedne, mesece. Zaenkrat so zaradi nizkega obsega proizvodnje stroški teh naprav precej visoki.

Domači dozimetri, zakaj so potrebni?

Geigerjev števec je poseben element dozimeter, popolnoma nedostopen samoproizvodnja. Poleg tega ga najdemo samo v dozimetrih ali pa se prodaja ločeno v radijskih trgovinah. Če je ta senzor na voljo, je mogoče vse druge komponente dozimetra sestaviti neodvisno iz različnih delov potrošniške elektronike: televizorji, matične plošče in drugi.. Približno ducat modelov je zdaj na voljo na radijskih amaterskih straneh in forumih. Vredno jih je zbrati, saj so to najbolj razvite možnosti, ki jih imajo podrobni vodniki za nastavitev in prilagajanje.

Stikalno vezje Geigerjevega števca vedno pomeni prisotnost visokonapetostnega vira. Tipična delovna napetost merilnika je 400 voltov. Pridobiva se v skladu z vezjem blokirnega generatorja in je najkompleksnejši element vezja dozimetra. Izhod števca je mogoče priključiti na nizkofrekvenčni ojačevalnik in šteti klike v zvočniku. Tak dozimeter je sestavljen v nujni primeri ko za proizvodnjo praktično ni časa. Teoretično se lahko izhod Geigerjevega števca poveže z avdio vhodom gospodinjske opreme, kot je računalnik.

Domači dozimetri, primerni za natančne meritve, so vsi sestavljeni na mikrokontrolerjih. Veščine programiranja tukaj niso potrebne, saj je program posnet že pripravljen iz prostega dostopa. Težave so tukaj značilne za domačo elektronsko proizvodnjo: pridobivanje tiskano vezje, spajkanje radijskih komponent, izdelava karoserije. Vse to rešujemo v majhni delavnici. Domači dozimetri iz Geigerjevih števcev so izdelani v primerih, ko:

• ni mogoče kupiti že pripravljenega dozimetra;
• potrebujete napravo s posebnimi lastnostmi;
• potrebno je preučiti postopek izdelave in prilagajanja dozimetra.

Domač dozimeter se kalibrira glede na naravno ozadje z drugim dozimetrom. S tem se postopek gradnje zaključi.

Če imate kakršna koli vprašanja - jih pustite v komentarjih pod člankom. Mi oziroma naši obiskovalci jim bomo z veseljem odgovorili.

Leta 1908 je deloval nemški fizik Hans Geiger kemični laboratoriji v lasti Ernsta Rutherforda. Na istem mestu so jih prosili, da preizkusijo števec nabitih delcev, ki je bil ionizirana komora. Komora je bila električni kondenzator, ki je bil pod njim napolnjen s plinom visok pritisk. Tudi Pierre Curie je to napravo uporabljal v praksi, ko je preučeval elektriko v plinih. Geigerjeva ideja - zaznati sevanje ionov - je bila povezana z njihovim vplivom na stopnjo ionizacije hlapnih plinov.

Leta 1928 je nemški znanstvenik Walter Müller, ki je sodeloval z Geigerjem in pod njim, ustvaril več števcev, ki so registrirali ionizirajoče delce. Naprave so bile potrebne za nadaljnje raziskave sevanja. Fizika, ki je znanost o eksperimentih, ne bi mogla obstajati brez merilnih struktur. Odkrili so le nekaj sevanj: γ, β, α. Geigerjeva naloga je bila meriti vse vrste sevanja z občutljivimi instrumenti.

Geiger-Mullerjev števec je preprost in poceni radioaktivni senzor. Ni natančno orodje, ki zajema posamezne delce. Tehnika meri celotno nasičenost ionizirajočega sevanja. Fiziki ga uporabljajo z drugimi senzorji, da dosežejo natančne izračune pri izvajanju eksperimentov.

Malo o ionizirajočem sevanju

Lahko bi šli naravnost na opis detektorja, vendar se bo njegovo delovanje zdelo nerazumljivo, če malo veš o ionizirajočem sevanju. Med sevanjem pride do endotermnega učinka na snov. K temu prispeva energija. Na primer ultravijolični ali radijski valovi ne sodijo k takšnemu sevanju, ampak trda ultravijolična svetloba. Tukaj je določena meja vpliva. Vrsta se imenuje foton, sami fotoni pa so γ-kvanta.

Ernst Rutherford je procese oddajanja energije razdelil na 3 tipe z uporabo instalacije s magnetno polje:

• γ - foton;
• α je jedro atoma helija;
• β je elektron visoke energije.

Lahko se zaščitite pred α delci papirnato mrežo. β prodrejo globlje. Sposobnost prodiranja γ je najvišja. Nevtroni, za katere so znanstveniki izvedeli pozneje, so nevarni delci. Delujejo na razdalji nekaj deset metrov. Ker imajo električno nevtralnost, ne reagirajo z molekulami različnih snovi.

Vendar pa nevtroni zlahka padejo v središče atoma, izzovejo njegovo uničenje, zaradi česar nastanejo radioaktivni izotopi. Zaradi razpadanja izotopi ustvarjajo ionizirajoče sevanje. Iz osebe, živali, rastline ali anorganskega predmeta, ki je prejel sevanje, sevanje oddaja več dni.

Naprava in načelo delovanja Geigerjevega števca

Naprava je sestavljena iz kovinske ali steklene cevi, v katero se črpa žlahtni plin (zmes argon-neon ali snovi v čista oblika). V cevi ni zraka. Plin dodamo pod tlakom in pomešamo z alkoholom in halogenom. Po celotni cevi je raztegnjena žica. Vzporedno z njim je železen cilinder.

Žica se imenuje anoda, cev pa katoda. Skupaj sta elektrodi. Na elektrode se dovaja visoka napetost, ki sama po sebi ne povzroča pojavov razelektritve. Indikator bo ostal v tem stanju, dokler se v njegovem plinastem mediju ne pojavi ionizacijski center. Minus je priključen na cev iz vira napajanja, plus pa je povezan z žico, usmerjeno skozi visoko raven upora. To je približno o stalnem oskrbi z desetinami sto voltov.

Ko delček vstopi v cev, vanj trčijo atomi žlahtnega plina. Ob stiku se sprosti energija, ki loči elektrone od atomov plina. Nato nastanejo sekundarni elektroni, ki prav tako trčijo, pri čemer nastane masa novih ionov in elektronov. Električno polje vpliva na hitrost elektronov proti anodi. Med tem postopkom nastane električni tok.

Pri trku se energija delcev izgubi, oskrba z ioniziranimi atomi plina se konča. Ko vstopijo nabiti delci števec izpusta plina Geigerja, upor cevi pade, kar takoj zniža napetost na sredini delitve. Nato se upor znova dvigne - to pomeni obnovo napetosti. Impulz postane negativen. Naprava prikazuje impulze, mi jih lahko štejemo, hkrati pa ocenjujemo število delcev.

Vrste Geigerjevih števcev

Po zasnovi so Geigerjevi števci v dveh vrstah: ravni in klasični.

Klasična

Izdelana iz tanke valovite kovine. Zaradi valovitosti cev pridobi togost in odpornost na zunanji vpliv kar preprečuje njegovo deformacijo. Konci cevi so opremljeni s steklenimi ali plastičnimi izolatorji, v katerih so pokrovčki za izhod na naprave.

Površina cevi je lakirana (razen vodnikov). Klasični števec velja za univerzalni merilni detektor za vse znane vrste sevanje. Še posebej za γ in β.

Stanovanje

Občutljivi merilniki za fiksiranje mehkega beta sevanja imajo drugačno zasnovo. Zaradi majhnega števila beta delcev ima njihovo telo ravno obliko. Tu je okno iz sljude, ki rahlo zadrži β. Senzor BETA-2 je ime ene od teh naprav. Lastnosti drugih ploščatih merilnikov so odvisne od materiala.

Parametri in načini delovanja Geigerjevega števca

Za izračun občutljivosti števca ocenite razmerje med številom mikrorentgenov iz vzorca in številom signalov tega sevanja. Naprava ne meri energije delca, zato ne daje popolnoma natančne ocene. Naprave so kalibrirane z uporabo vzorcev virov izotopov.

Prav tako morate pogledati naslednje parametre:

Delovni prostor, vhodna okna

Značilnost območja indikatorja, skozi katerega prehajajo mikrodelci, je odvisna od njegove velikosti. Širše je območje, več delci se bodo ujeli.

Delovna napetost

Napetost mora ustrezati povprečnim značilnostim. Sama zmogljivost delovanja je ravni del odvisnosti števila fiksnih impulzov od napetosti. Njegovo drugo ime je planota. Na tej točki delovanje naprave doseže največjo aktivnost in se imenuje zgornja meja merjenja. Vrednost - 400 voltov.

Delovna širina

Delovna širina - razlika med izhodno napetostjo na ravnino in napetostjo iskre. Vrednost je 100 voltov.

Nagib

Vrednost se meri kot odstotek števila impulzov na 1 volt. Prikazuje merilno napako (statistično) pri štetju impulzov. Vrednost je 0,15 %.

Temperatura

Temperatura je pomembna, ker je treba merilnik pogosto uporabljati v težkih pogojih. Na primer v reaktorjih. Števci splošne uporabe: od -50 do +70 Celzija.

Delovni vir

Vir je označen skupno število vseh impulzov, posnetih pred trenutkom, ko odčitki naprave postanejo napačni. Če ima naprava organsko snov za samougasitev, bo število impulzov ena milijarda. Vir je primerno izračunati samo v stanju delovne napetosti. Ko je naprava shranjena, se tok ustavi.

Čas okrevanja

To je čas, ki je potreben, da naprava prevaja elektriko, potem ko reagira na ionizirajoči delec. Obstaja zgornja meja frekvence impulza, ki omejuje interval merjenja. Vrednost je 10 mikrosekund.

Zaradi časa obnovitve (imenovanega tudi mrtvi čas) lahko naprava v odločilnem trenutku odpove. Da bi preprečili prekoračitev, proizvajalci namestijo svinčene ščite.

Ali ima števec ozadje

Ozadje se meri v debelostenski svinčeni komori. Običajna vrednost ni več kot 2 impulza na minuto.

Kdo in kje uporablja dozimetre sevanja?

AT industrijskem obsegu Proizvajajo številne modifikacije Geiger-Mullerjevih števcev. Njihova proizvodnja se je začela v času Sovjetske zveze in se nadaljuje zdaj, vendar že v Ruski federaciji.

Naprava se uporablja:

• v objektih jedrske industrije;
• v znanstvenih inštitutih;
• v medicini;
• doma.

Po nesreči v jedrski elektrarni v Černobilu navadni državljani kupujejo tudi dozimetre. Vsi instrumenti imajo Geigerjev števec. Takšni dozimetri so opremljeni z eno ali dvema cevma.

Ali je mogoče narediti Geigerjev števec z lastnimi rokami?

Sami izdelati števec je težko. Potrebujete senzor sevanja in ga ne morejo kupiti vsi. Sam števec je že dolgo znan - v učbenikih fizike je na primer tudi natisnjen. Vendar pa bo samo pravi "levičnik" lahko reproduciral napravo doma.

Nadarjeni mojstri samouki so se naučili izdelati nadomestek za števec, ki je sposoben meriti tudi gama in beta sevanje z uporabo fluorescenčna sijalka in žarnice z žarilno nitko. Uporabljajo tudi transformatorje iz pokvarjene opreme, Geigerjevo cev, časovnik, kondenzator, različne plošče, upori.

Zaključek

Pri diagnosticiranju sevanja je treba upoštevati lastno ozadje merilnika. Tudi pri dostojni debelini svinčene zaščite se stopnja registracije ne ponastavi. Ta pojav ima razlago: razlog za aktivnost je kozmično sevanje, ki prodira skozi debeline svinca. Vsako minuto nad zemeljskim površjem hitijo mioni, ki jih števec registrira s 100-odstotno verjetnostjo.

Obstaja še en vir ozadja - sevanje, ki ga nabere sama naprava. Zato je v zvezi z Geigerjevim števcem primerno govoriti tudi o obrabi. Več sevanja je naprava nabrala, manjša je zanesljivost njenih podatkov.

Geigerjev števec- naprava za razelektritev v plinu za štetje števila ionizirajočih delcev, ki so prešli skozenj. Je kondenzator, napolnjen s plinom, ki se prebije, ko se v prostornini plina pojavi ionizirajoči delec. Geigerjevi števci so zelo priljubljeni detektorji (senzorji) ionizirajočega sevanja. Do sedaj, izumljeni na samem začetku našega stoletja za potrebe nastajajoče jedrske fizike, nenavadno nimajo nobene polnopravne zamenjave.

Zasnova Geigerjevega števca je precej preprosta. Plinska mešanica, sestavljena iz lahko ionizirajočega neona in argona, se vnese v zaprto posodo z dvema elektrodama. Material posode je lahko različen - steklo, kovina itd.

Običajno merilniki zaznavajo sevanje s celotno površino, obstajajo pa tudi tisti, ki imajo za to posebno "okno" v jeklenki. Široko uporabo Geiger-Mullerjevega števca pojasnjujejo njegova visoka občutljivost, sposobnost registracije različnih sevanj ter sorazmerna preprostost in nizki stroški namestitve.

Shema ožičenja Geigerjevega števca

Na elektrode se uporablja visoka napetost U (glej sliko), ki sama po sebi ne povzroča nikakršnih pojavov razelektritve. Števec bo ostal v tem stanju, dokler se v njegovem plinastem mediju ne pojavi ionizacijski center - sled ionov in elektronov, ki jih ustvari ionizirajoči delec, ki je prišel od zunaj. Primarni elektroni, ki se pospešujejo električno polje, ionizirajo "po poti" druge molekule plinastega medija in ustvarjajo vedno več novih elektronov in ionov. Ta proces, ki se razvija kot plaz, se konča s tvorbo elektronsko-ionskega oblaka v prostoru med elektrodama, kar znatno poveča njegovo prevodnost. V plinskem okolju pulta pride do izpusta, ki je viden (če je posoda prozorna) tudi s preprostim očesom.

Obratni proces - obnova plinastega medija v prvotno stanje v tako imenovanih halogenskih merilnikih - se zgodi sam od sebe. V poštev pridejo halogeni (običajno klor ali brom), ki jih plinasti medij vsebuje v majhni količini, ki prispevajo k intenzivni rekombinaciji nabojev. Toda ta proces je precej počasen. Čas, potreben za obnovitev občutljivosti na sevanje Geigerjevega števca in dejansko določa njegovo hitrost - "mrtev" čas - je njegova glavna značilnost potnega lista.

Takšni števci so označeni kot halogenski samougasljivi števci. Z zelo nizko napajalno napetostjo, dobri parametri izhodnega signala in dovolj visoke hitrosti, so se izkazali za povpraševanje kot senzorji ionizirajočega sevanja v gospodinjskih napravah za spremljanje sevanja.

Geigerjevi števci so sposobni zaznati največ različni tipi ionizirajoče sevanje - a, b, g, ultravijolično, rentgensko, nevtronsko. Toda dejanska spektralna občutljivost števca je zelo odvisna od njegove zasnove. Tako bi moralo biti vhodno okno števca, občutljivega na a- in mehko b-sevanje, precej tanko; za to se običajno uporablja sljuda debeline 3–10 µm. Balon števca, ki reagira na trdo b- in g-sevanje, ima običajno obliko valja z debelino stene 0,05 .... 0,06 mm (služi tudi kot katoda števca). Okno rentgenskega števca je izdelano iz berilija, ultravijolično okno pa iz kremenčevega stekla.

Odvisnost hitrosti štetja od napajalne napetosti v Geigerjevem števcu

V nevtronski števec se vnese bor, ob interakciji s katerim se nevtronski tok pretvori v lahko zaznavne a-delce. Fotonsko sevanje - ultravijolično, rentgensko, g-sevanje - Geigerjevi števci zaznavajo posredno - preko fotoelektričnega učinka, Comptonovega učinka, učinka proizvodnje parov; v vsakem primeru se sevanje, ki deluje z materialom katode, pretvori v tok elektronov.

Vsak delec, ki ga zazna števec, tvori kratek impulz v svojem izhodnem vezju. Število impulzov, ki se pojavijo na enoto časa - hitrost štetja Geigerjevega števca - je odvisno od stopnje ionizirajočega sevanja in napetosti na njegovih elektrodah. Standardni graf hitrosti štetja glede na napajalno napetost Upit je prikazan na zgornji sliki. Tukaj je Uns napetost začetka štetja; Ung in Uvg sta spodnja in zgornja meja delovnega območja, tako imenovani plato, na katerem je hitrost štetja skoraj neodvisna od napajalne napetosti merilnika. Delovna napetost Ur je običajno izbrana na sredini tega razdelka. Ustreza Nr, hitrost štetja v tem načinu.

Njegova glavna značilnost je odvisnost hitrosti štetja od stopnje izpostavljenosti sevanju števca. Graf te odvisnosti je skoraj linearen, zato je pogosto sevalna občutljivost števca prikazana kot impulzi / μR (impulzi na mikro rentgen; ta dimenzija izhaja iz razmerja med hitrostjo štetja - impulz / s - in sevanjem raven - μR / s).

V primerih, ko ni indicirano, je treba sevalno občutljivost števca določiti na drugačen način, prav tako je izjemno pomemben parameter- lastno ozadje. To je ime hitrosti štetja, katere faktor sta dve komponenti: zunanja - naravno sevalno ozadje in notranja - sevanje radionuklidov, ujetih v sami zasnovi števca, pa tudi spontana elektronska emisija njegove katode.

Odvisnost hitrosti štetja od energije gama kvantov ("hod s togostjo") v Geigerjevem števcu

Druga bistvena značilnost Geigerjevega števca je odvisnost njegove občutljivosti na sevanje od energije ("trdote") ionizirajočih delcev. V kolikšni meri je ta odvisnost pomembna, prikazuje graf na sliki. "Potovanje s togostjo" bo očitno vplivalo na natančnost opravljenih meritev.

Dejstvo, da je Geigerjev števec lavinska naprava, ima tudi svoje pomanjkljivosti - ne moremo presojati temeljnega vzroka njegovega vzbujanja po reakciji takšne naprave. Izhodni impulzi, ki jih generira Geigerjev števec pod vplivom a-delcev, elektronov, g-kvantov, se ne razlikujejo. Delci sami, njihove energije popolnoma izginejo v dvojnih plazovih, ki jih ustvarjajo.

Tabela prikazuje informacije o samougasnih halogenskih Geigerjevih števcih domača proizvodnja, najbolj primeren za gospodinjski aparati nadzor sevanja.

• 1 - delovna napetost, V;
• 2 - plato - območje nizke odvisnosti hitrosti štetja od napajalne napetosti, V;
• 3 — lastno ozadje števca, imp/s, nič več;
• 4 - sevalna občutljivost števca, impulzi/μR (* - za kobalt-60);
• 5 - amplituda izhodnega impulza, V, ne manj;
• 6 — dimenzije, mm — premer x dolžina (dolžina x širina x višina);
• 7.1 - trdo b - in g - sevanje;
• 7.2 - enako in mehko b - sevanje;
• 7.3 - enako in a - sevanje;
• 7,4 - g - sevanje.