А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Лічильник - Гейгер

Лічильник Гейгера має ефективність 60% (Сі а-випромінювання), власний фон 100 імп /хв, мертве час 150 - 300 мксек.

Схема лічильника Гейгера - Мюллера. | Камера Вільсона. Лічильник Гейгера - Мюллера дозволяє виявити одну-єдину а - або р-частинку або один у-квант.

Лічильник Гейгера відрізняється невисокою стабільністю роботи, малим терміном служби і низькою швидкістю надходження імпульсів. Сцінтілляціошше лічильники дозволяють різко підвищити термін служби датчика і швидкість надходження імпульсів, однак застосування їх пов'язане зі значним ускладненням приладу, причому точність вимірювань залишається невисокою.

Амплітуда імпульсу в функції величини прикладеної напруги в ионизационной камері. Лічильник Гейгера (або лічильник Гейгера - Мюллера) вимагає трохи більше високої напруги (проте все ж в межах від 1000 до 2000 в), але створює імпульси, які зовсім не потребують або потребують дуже малого посилення. Це сприятливу обставину часто затьмарюється тим фактом, що в даному випадку все імпульси мають однакову амплітуду і, отже, не несуть ніякої інформації про енергію іонізуючих частинок. Іншим недоліком лічильника Гюйгера є мала швидкість рахунку, складова не вище 104 імп /хв. В даний час лічильник Гюйгера, який колись повністю монополізував цю область досліджень, швидко витісняється пропорційним лічильником, а також сцинтиляційним лічильником, який буде описаний нижче.

Лічильники Гейгера - Мюллера працюють в режимі самостійного розряду з гасінням. У цих лічильниках імпульс дуже великий (0 2 - 40 В) і не залежить від енергії реєстрованої частки. Тому лічильники Гейгера - Мюллера тільки реєструють частку без вимірювання її енергії. Особливо велике дозволяє час в лічильниках з радіотехнічним (зовнішнім) гасінням.

Рахункова характеристика лічильника Гейгера - Мюллера. залежність числа N імпульсів від прикладеної напруги V при постійній інтенсивності випромінювання. Лічильники Гейгера - Мюллера дешеві, конструктивно добре розроблені, виключно прості в експлуатації (великий імпульс), безвідмовні. Тому вони широко використовуються в прикладної ядерної фізики. Однак в самій ядерній фізиці ці лічильники витісняються більш досконалими методами реєстрації.

Лічильники Гейгера - - Мюллера реєструють частку бе вимірювання її енергії. Для реєстрації роздільних імпульсів виник розряд слід гасити. Для цього, наприклад, послідовно з ниткою включається такий опір, щоб виник в лічильнику розряд викликав на опорі падіння напруги, достатня для переривання розряду.

Лічильники Гейгера також містять іонізіруемий газ, але тут застосовується набагато більш сильне електричне поле. Іони швидко прискорюються і незабаром набувають достатню енергію для іонізації інших атомів. Останні в свою чергу прискорюються і створюють ще більше іонів, створюючи таким чином лавину електронів. Електричний заряд, що вивільняється при цьому імпульсі в лічильнику Гейгера, має завжди однакову величину незалежно від причини, що викликає його.

Рахункова характеристика лічильника Гейгера - Мюллера. Лічильники Гейгера - Мюллера за відсутності радіоактивних препаратів завжди реєструють деяку швидкість рахунку. Ця швидкість рахунку називається фоном лічильника. Фон з'являється тому, що лічильник реєструє космічне випромінювання і випромінювання радіоактивних забруднень навколишніх предметів. Крім того, в лічильнику утворюються так звані помилкові імпульси. Внутрішня частина будиночка зазвичай покрита або алюмінієм, або плексигласом, що помітно знижує зворотне розсіювання (5-частинок від свинцю. Лічильник Гейгера-Мюллера. Лічильники Гейгера - Мюллера при реєстрації р-частинок мають ефективність практично рівну одиниці. Стінки лічильника, проте, помітно поглинають р-частинки. Тому р - лічильники Гейгера - Мюллера зазвичай мають тонкі стінки. На рис. 40 зображені найважливіші типи р-лічильників. Для реєстрації жорсткого р-випромінювання зазвичай використовуються циліндричні р-лічильники, а для реєстрації м'якого Р - випромінювання - торцеві лічильники.

Лічильник Гейгера - Мюллера (рис. 2.2 б) відрізняється від пропорційного лічильника вищою різницею потенціалів між анодом і катодом, при якій в розрядному проміжку розвивається самостійний розряд, відповідний ділянці ВС характеристики. Проходження радіоактивної частинки через газовий проміжок між анодом А і катодом К призводить до короткочасного збільшення ступеня іонізації, що викликає зростання струму. Для прискореного гасіння самостійного розряду в лічильниках Гейгера - Мюллера крім інертного газу вводять пари метилового спирту, важкі молекули якого поглинають фотони світлової енергії і сприяють швидкій деионизации газу.

Лічильник Гейгера є в даний час широко відомим приладом, який використовується багатьма дослідниками як робочий інструмент при різних ядерних, фізичних, хімічних і біологічних дослідженнях. Можна сміливо стверджувати, що де б цей прилад не застосовувався, інтерес дослідників завжди був зосереджений на тому експерименті, для якого лічильник служив вимірювальним приладом, і зовсім не приділялося уваги різних фізичних і хімічних явищ, що протікають в самому лічильнику, коли в ньому виникають електричні імпульси . На противагу цьому в цій статті описується ряд явищ, що протікають під час розряду всередині лічильника, і абсолютно не розглядається лічильник як вимірювальний прилад.

Принципова схема установки для вимірювання Р - і Y-випромінювань. Лічильники Гейгера - Мюллера працюють в області самостійного газового розряду. Цей тип лічильників характеризується тим, що амплітуда електричного сигналу, який знятий з навантажувального опору R (рис. 1), залежить від напруги живлення лічильника, складу газового середовища, взятої для його наповнення, температури і параметрів RC лічильника.

Схема включення газового лічильника. Лічильник Гейгера - Мюллера розташовується всередині товстостінного свинцевого будиночка, призначеного для запобігання лічильника від впливу зовнішніх випромінювань. Зазвичай для цього використовують еталони препарату урану. Після включення установки точно визначається напруга, при якому починається рахунок.

Лічильник Гейгера - газорозрядне прилад, що дозволяє реєструвати заряджені частинки; при попаданні зарядженої частинки в газ, що заповнює робочий об'єм лічильника, в ньому виникають вільні електрони, які лавинно розмножуються в сильному електричному полі, і в результаті виникає коронний розряд; струм, що протікає в ланцюзі лічильника при розряді, досить великий для запуску стандартного електромагнітного реле; мертве час гейгеровскій лічильника порядку Ю 4 с; якщо в лічильник потрапляє квант випромінювання або нейтральна частинка, то вони також можуть бути зареєстровані, якщо при їх русі через газ вони взаємодіють зі складовими його атомами (молекулами) і утворюють вільні електрони.

Лічильники Гейгера - Мюллера відносяться до класу газонаповнених детекторів, що застосовуються для виявлення і дослідження різного роду радіоактивних та інших іонізуючих випромінювань: альфа - і бета-частинок, гамма-квантів, світлових і рентгенівських квантів, часток космічного випромінювання. Завдяки хорошій чутливості до різних видів радіоактивного випромінювання, високої надійності і простоті виготовлення вони широко використовуються в радіометричної техніці.

Лічильники Гейгера - Мюллера бувають двох типів: циліндричні і торцеві.

Лічильник Гейгера - Мюллера складається з циліндричного катода К і анода А, виготовленого у формі тонкої аксіально натг-нутой нитки.

Лічильник Гейгера може відраховувати від 100 до 10000 предметів в хвилину. Практично це безінерційний прилад. Відповідна установка може підраховувати і сортувати вироби, прискорювати або уповільнювати процес виготовлення. Індикатором може служити абсорбуюча здатність упаковки або тимчасова радіоактивна маркування за допомогою різних випромінюючих елементів. Таким методом користуються також для регулювання потоку різних сортів нафти, послідовно направляються по одному і тому ж трубопроводу до розподільного центру.

Лічильник Гейгера являє собою порожнистий металевий циліндр діаметром 2 см, уздовж осі якого протягнута дріт товщиною 0013 см. Якщо до ццліндру і до дроту прикладена різниця потенціалів 850 в, то яка напруженість статі у поверхні дроту і циліндра.

Лічильники Гейгера - Мюллера працюють в режимі самостійного розряду з гасінням. У цих лічильниках імпульс дуже великий (0 2 - 40 В) і не залежить від енергії реєстрованої частки. Тому лічильники Гейгера - Мюллера тільки реєструють частку без вимірювання її енергії. Особливо велике дозволяє час в лічильниках з радіотехнічним (зовнішнім) гасінням.

Рахункова характеристика лічильника Гейгера - Мюллера. залежність числа N імпульсів від прикладеної напруги V при постійній інтенсивності випромінювання. Лічильники Гейгера - Мюллера дешеві, конструктивно добре розроблені, виключно прості в експлуатації (великий імпульс), безвідмовні. Тому вони широко використовуються в прикладної ядерної фізики. Однак в самій ядерній фізиці ці лічильники витісняються більш досконалими методами реєстрації.

Лічильник Гейгера зазвичай являє собою герметично запаяну скляну трубку, до внутрішніх стінок якої прилягає катод К - тонкий металевий циліндр (рис. VI.4.4); анодом А служить тонкий дріт, натягнута по осі лічильника. Лічильник включається в перерахункових схему.

Лічильники Гейгера зручніше використовувати в тих випадках, коли-інтерес представляє кількість частинок, що падають в лічильник, а не їх енергія. Слід зазначити, що використання лічильника Гейгера не усуває можливості вимірювання енергії падаючої частинки. Енергії частинок можуть бути визначені з кривою поглинання, при знятті якої визначається залежність між числом частинок, що потрапляють в лічильник, і товщиною поглинача, вставленого між джерелом частинок і лічильником.

Лічильники Гейгера і іонізаційні камери служать для реєстрації та дослідження швидких частинок. Вони являють собою наповнені газом судини з двома електродами.

Лічильник Гейгера має ефективність 60% (CuKa-випромінювання), власний фон 100 імп /хв, мертве час 150 - 300 ікс.

Лічильники Гейгера - Мюллера володіють різною ефективністю до Р - і Y-випромінювання. Ефективністю детектора е до даного виду випромінювання називають ймовірність того, що частка або квант, проникли в чутливий об'єм детектора, викличуть в ньому процеси, що дозволяють провести реєстрацію цієї частки - чи кванта.

Лічильник Гейгера - Мюллера має велику чутливість. 
Лічильник Гейгера і пропорційний лічильник складаються з посудини, наповненого благородним газом, таким як аргон, криптон або ксенон. Вниз від центру судини протягнута дріт, на якій підтримується постійний позитивний потенціал щодо стінок самого судини. Випромінювання надходить через тонке берилієве або слюдяне вікно. Здатний проникати фотон викликає іонізацію атомів газу. Звільнені електрони прискорюють рух у напрямку до анода і при зіткненні можуть іонізувати інші атоми, звільняючи їх електрони. Цей процес повторюється і призводить до виникнення лавини електронів, так що від кожного фотона, що проникає в детектор, виходить відчутний струм.

Лічильник Гейгера і його електричні схеми будуть обговорюватися пізніше в розділі, присвяченому застосуванню радіоактивності в аналітичній хімії (гл. Лічильники Гейгера - Мюллера (рис. 2 - 55) відрізняються від іонізаційних камер як пристроєм, так і принципом дії. В лічильнику два електроди : катод у вигляді металевого циліндра і анод з тонкого дроту, наприклад вольфраму, діаметром 0 1 - 0 2 мм, поміщений уздовж осі циліндра. Напруга живлення 1 - 1 4 кВ надходить на лічильник через резистор з великим опором, включений в ланцюг сітки лампи, яка підсилює імпульси, одержувані з лічильника. Електроди лічильника поміщають в скляний балон, всередині якого знаходиться газ, наприклад аргон, під тиском кількох десятків мм рт. ст. В іншому виконанні анод разом з ізоляційними пластинами утворює екран, а іонізуюче випромінювання проходить в лічильник через віконце, виконане з тонкого скла, слюди або металевої фольги.

Лічильник Гейгера - Мюллера з дозволяючим часом т 2 - 10 - 4 сек зареєстрував п 3 - 10 імп /хв. Визначити справжнє число частинок N, які пройшли через лічильник в 1 хв.

Лічильник Гейгера і його електричні схеми будуть обговорюватися пізніше в розділі, присвяченому застосуванню радіоактивності в аналітичній хімії (гл. 
Лічильник Гейгера за принципом дії аналогічний ионизационной камері. У лічильнику Гейгера швидкий рух первинних електронів, створених радіоактивним випромінюванням, викликає вторинну лавинную іонізацію. Тому лічильник реєструє потрапляння в нього окремих частинок або квантів.

Лічильник Гейгера (іонізаційна камера) відзначає потрапляння окремих заряджених частинок в камеру.

Лічильник Гейгера, налаштований на визначення низькоінтенсивних випромінювань, або інший аналогічний прилад.

Лічильник Гейгера, на противагу ионизационной камері, працює завжди так, що первинний іон, утворений ударом спостерігається частки, прискорюється в дуже сильному полі, що існує в безпосередній близькості від тонкого збирає електрода, до таких швидкостей, що викликає вторинні іони, завдяки чому утворюється іонна лавина .

Лічильник Гейгера в принципі аналогічний описаної камері. Відмінність його в тому, що газ в камері знаходиться під низьким тиском (0013 см ртутного стовпа), а різниця потенціалів досягає 700 - 1200 В.

Лічильники Гейгера зазвичай містять невелику кількість такого газу, який може діяти в якості електронної пастки. Коли позитивні іони в зрештою досягають катода, цей газ перешкоджає звільненню з катода вторинних електронів або фотонів, які могли б порушити небажані імпульси.

Лічильники Гейгера - Мюллера і пропорційні лічильники зазвичай застосовуються для вимірювання бета-випромінювачів. Сцинтиляційні лічильники, в яких використовуються рідкі або тверді сполуки фосфору, можуть бути застосовані для вимірювання альфа -, бета - і гамма-випромінювачів. Для альфа -, бета - і гамма-випромінювачів можуть бути також використані тверді напівпровідникові пристрої. Електронна ланцюг, пов'язана з детекторной системою, зазвичай складається з джерела високої напруги, підсилювача, амплітудного селектора імпульсів і перерахункових схеми, інтенсіметра або іншого пристрою, що зчитує. В результаті заміни електронного лічильника імпульсів або перерахункових схеми електронним інтегруючим пристроєм отримують інтенсіметр, який використовується для контролю і простеження радіоактивності; точність вимірювання за допомогою цих пристроїв трохи нижче, ніж за допомогою згаданих вище лічильників.

Лічильник Гейгера складається з циліндра С і тонкого дроту W, натягнутої паралельно осі циліндра і ізольованою від нього (фіг. Циліндр наповнений газом, наприклад повітрям або аргоном, при тиску близько 5 - 12 см Hg. Між дротом і стінками циліндра створюється різниця потенціалів, кілька менша різниці потенціалів, необхідної для підтримки самостійного розряду в газі, а-частинки входять в лічильник Гейгера через отвір а, що закривається зазвичай тонким шаром слюди, скла або алюмінії.

Лічильник Гейгера реєструє проходження через нього кожної частки окремо. Між катодом і анодом прикладена значна різниця потенціалів U 800 - 1000 в. у трубці знаходиться газ при зниженому тиску.

Схема пристрою іонізаційнийкамери. Лічильники Гейгера - Мюллера і іонізаційні камери служать для реєстрації ядерних частинок і електронів, для визначення їх кількості та для вимірювання їх енергії. дія лічильників і камер засноване на іонізації, яку виробляють швидкі частинки, проходячи через речовину.

Лічильник Гейгера являє собою прилад, що дозволяє здійснити найбільш чутливий метод випробування; інші фізичні прилади набагато менш чутливі, наприклад прості електроскопи і спінтаріскоп, придатні тільки для високосортних уранових руд. При відсутності лічильника Гейгера для виявлення малих кількостей урану корисними можуть виявитися наступні хімічні випробування.

Лічильник Гейгера - Мюллера має велику чутливість.

Лічильник Гейгера - Мюллера з захисним екраном в установці для ионизационной дефектоскопії. Лічильник Гейгера - Мюллера швидше реєструє інтенсивність випромінювання, а при використанні захисного екрана з отвором можна забезпечити виявлення дрібних дефектів.

Лічильник Гейгера - Мюллера по конструкції і принципу дії суттєво не відрізняється від пропорційного лічильника, але працює в області вольт-амперної характеристики, що відповідає самостійного розряду - (див. § 107), коли вихідний імпульс не залежить від первинної іонізації. Лічильники Гейгера - Мюллера реєструють частку без вимірювання її енергії. Для реєстрації роздільних імпульсів виник розряд слід гасити.

Лічильники Гейгера - Мюллера, в яких іонізація, створювана потрапляють в них частинками, викликає короткочасний розряд.

Схема пристрою для реєстрації випромінювань по безпосередньому виміру іонізаційного ефекту в газі. | Волиамперная характеристика і функції газового конденсатора. Лічильники Гейгера - Мюллера менш зручні для вимірювання дози випромінювання в рентгенах і завдяки своїй відносно високої чутливості використовуються в основному для виявлення випромінювання.