Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 10
 
djvu / html
 

320
ГЕЙГЕРА-МЮЛЛЕРА СЧЁТЧИК — ГЕЙГЕРА-НЕТТОЛА ЗАКОН
Атомы меченые), в биологии, медицине, химии, металлографии и во многих других технич. применениях ядерной физики.
Г.-М. с, представляет собой наполненный газом цилиндрический конденсатор, внутренним электродом к-рого служит натянутая вдоль оси тонкая металлическая нить А (рис. 2). Электроды приключены к источнику высокого напряжения В, причём нить через сопротивление R соединена с положительным полюсом, а цилиндр К служит катодом. Приложенная разность потенциалов создаёт
з±
в
ЧЦЦ^
Н
Рис. 1. Общий вид счётчика Гейгера-Мюллера: С — стенка стеклянного баллона; К — металлический цилиндр (катод); А — нить (а-нод); В — запаянный стеклянный баллон; П — прушина, растягивающая нить; Н — ввод проводов, подающих высокое напряжение.
аксиально-симметричное неоднородное электрическое поле, напряжённость к-рого возрастает к нити. Давление газа, наполняющего счётчик, 10—20 см ртутного столба.
При возникновении ионизации газа в рабочем объёме Г.-М. с. возникает самостоятельный газовый разряд (т. е. разряд, в к-ром величина тока не зависит от начальной ионизации). Развитие этого разряда происходит следующим образом: первоначально образованные электроны, ускоряясь в поле, производят ударную ионизацию молекул газа, создавая
новые положитель-_0 иые ионы и электро-г ны. Эти электроны, | ускоряясь, в свою | очередь производят ?. ударную ионизацию _5 и т. д. Возникает электронная лави-Рис. 2. Схема включения счётчика, на,собирающаяся на
нити за время порядка 10~8 сек., и слой положительных ионов (приходящих к катоду за время 10~4—10~в сек.). В Г.-М. с., наполненных одноатомными или двухатомными газами (аргон, азот, водород и др.), положительные ионы, проходя к катоду, выбивают из него вторичные электроны, дающие начало новой вспышке. Таким образом, разряд не прекращается сам, без внешнего воздействия, и для его гашения в Г.-М. с. подобного рода, называемых несамогася-щимися, употребляют или высокоомные сопротивления R (порядка 5 • 108—109Й), или специальную гасящую радиосхему.
Несамогасящиеся Г.-М. с. почти полностью вытеснены самогасящимися, наполненными многоатомными газами или, что более употребительно, смесью простого и многоатомного газов (например аргон с примесью 10—20% этилена или паров спирта). Благодаря тому, что многоатомные молекулы обладают «гасящими» свойствами, разряд в этих счётчиках обрывается сам, ограничиваясь лишь первой вспышкой. При разряде в самогасящихся Г.-М. с. происходит диссоциация значительного числа многоатомных молекул, поэтому такие счётчики после определённого числа импульсов (от 10' до 109) становятся непригодными к употреблению,
Разряд, возникающий в месте образования начальной ионизации, охватывает весь рабочий объём счётчика. В несамогасящихся Г.-М. с. распространение разряда происходит практически мгновенно, в самогасящихся — с конечной скоростью (около 10' еж/сек.).
Протекающий при разряде ток заряжает ёмкость С, нить и связанные с ней провода (рис. 2). Этот разряд затем стекает через сопротивление R. Таким образом, на ёмкости С, а следовательно, и на сопротивлении R появляется отрицательный импульс напряжения. Этот импульс, величиной обычно 0,1— 10 вольт, воспринимается усилителем с электромеха-нич. счётчиком (нумератором) на выходе, позволяющим непосредственно отсчитывать число частиц, попавших в Г.-М. с. В нек-рых случаях нумератор заменяют телефоном или неоновой лампочкой. При измерении значительных интенсивностей излучения, когда нумератор может не успевать регистрировать все импульсы, для снижения скорости счёта применяют ламповые пересчётные схемы, посылающие на нумератор лишь нек-рую, строго определённую долю всех импульсов.
Свойства Г.-М. с. как измерительного прибора определяются его счётной или рабочей характеристикой, дающей зависимость числа отсчётов в единицу времени от величины приложенного к счётчику напряжения. Типичная рабочая характеристика изображена на рис. 3. Напряжение Vг, при котором впервые возникают разряды, называется начальным потенциалом работы. В зависимости от размеров Г.-М. с., рода и давления газа и других параметров величина Уг составляет от 500 до 2000 вольт.
От F« до V$ — рабочая часть характеристики (т. н. плато). При этих напряжениях Г.-М. с. регистрирует все частицы, создавшие в рабочем объёме хотя бы одну пару ионов. Интервал напряжений V$—Va, соответствующий «плато», составляет от нескольких десятков до нескольких сот вольт. Число отсчётов в единицу времени необлучаемого Г.-М. с., работающего на плато, называется фоном и и основном определяется космическими лучами, радиоактивными загрязнениями в стенках и газе и радиоактивностью земли. В области V>V$ счётная характеристика идёт вверх вследствие появления т. н. самопроизвольных разрядов, и при дальнейшем увеличении напряжения возникает практически непрерывный разряд. Детали конструкции и толщина стенок Г.-М. с. определяются задачей, для к-рой он предназначен. При измерении космических и -/-лучей обычно употребляются Г.-М. с. с толщиной стенок 0,5—1,5 мм. Для измерения р-лучей используются Г.-М. с. со стенками толщиной 0,1—0,2 мм или же со специальными фольговыми, стеклянными или слюдяными окошками в торце или в катоде. Для решения нек-рых частных задач осуществляются Г.-М. с. специальных конструкций, напр, позволяющие помещать источник излучения внутри счётчика, приспособленные для работы с жидкими и газообразными источниками и др.
Лит.: Векслер В. И. [и др.], Ионизационные методы исследования излучений, 2 изд., М. — Л., 1950; К о р ф С. А., Счетчики электронов и ядерных частиц, пер. с англ., М., 1947; Льюис В. Б., Методы электрического счёта альфа- и бета-частиц, пер. с англ., 2 изд., М.—Л., 1949 (имеется библиография).
ГЁНГЕРА-НЁТТОЛА ЗАКОН —соотношение между периодами радиоактивного распада ядер и энер-
Рис. 3. Рабочая
характеристика
счётчика.

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610


Большая Советская Энциклопедия Второе издание