?stesek de be?enmesek de radyasyon hayat?m?za sa?lam bir ?ekilde girdi ve bir daha da gitmeyecek. Hem yararl? hem de tehlikeli olan bu olguyla ya?amay? ??renmemiz gerekiyor. Radyasyon, g?r?nmez ve alg?lanamaz radyasyon olarak kendini g?sterir ve ?zel cihazlar olmadan bunlar? tespit etmek imkans?zd?r.

Radyasyonun k???k bir tarihi

1895 y?l?nda X ???nlar? ke?fedildi. Bir y?l sonra uranyumun radyoaktivitesi de X ???nlar?yla ba?lant?l? olarak ke?fedildi. Bilim adamlar?, tamamen yeni, ?imdiye kadar g?r?lmemi? do?a olaylar?yla kar?? kar??ya olduklar?n? fark ettiler. Radyasyon olgusunun birka? y?l ?nce fark edilmesi ilgin?tir, ancak Nikola Tesla ve Edison laboratuvar?n?n di?er ?al??anlar? da X ???nlar?ndan yan?klar almas?na ra?men buna hi?bir ?nem verilmemi?tir. Sa?l??a verilen zarar herhangi bir ?eye atfedildi, ancak canl?lar?n bu dozlarda hi? kar??la?mad??? ???nlara atfedilmedi. 20. y?zy?l?n ba?lar?nda radyasyonun hayvanlar ?zerindeki zararl? etkileriyle ilgili makaleler ortaya ??kmaya ba?lad?. I??kl? saatler ?reten bir fabrikan?n i??ileri olan "radyum k?zlar?" ile ilgili sansasyonel hikayeye kadar buna da ?nem verilmedi. F?r?alar? dillerinin ucuyla ?slat?yorlar. Baz?lar?n?n korkun? kaderi, etik nedenlerden dolay? yay?nlanmad? bile ve yaln?zca doktorlar?n g??l? sinirleri i?in bir test olarak kald?.

1939'da, Otto Hahn ve Fritz Strassmann'la birlikte d?nyada uranyum ?ekirde?ini b?len ilk ki?ilerden biri olan fizik?i Lise Meitner, fark?nda olmadan bir zincirleme reaksiyon olas?l???n? a?z?ndan ka??rd? ve o andan itibaren Bir bomba yaratmaya ili?kin fikirlerin zincirleme reaksiyonu ba?lad?, yani bir bomba ve hi? de "bar????l atom" de?il, 20. y?zy?l?n kana susam?? politikac?lar?n?n elbette bir kuru? bile vermeyece?i. Bunun nelere yol a?aca??n? "bilen" olanlar zaten biliyordu ve atom silahlanma yar??? ba?lad?.

Geiger-M?ller sayac? nas?l ortaya ??kt??

Ernst Rutherford'un laboratuvar?nda ?al??an Alman fizik?i Hans Geiger, 1908'de, d???k s?cakl?kta gazla doldurulmu? bir elektrik kondansat?r? olan, zaten bilinen iyonizasyon odas?n?n daha da geli?tirilmesi olarak "y?kl? par?ac?k" sayac?n?n ?al??ma prensibini ?nerdi. bas?n?. 1895 y?l?nda Pierre Curie taraf?ndan gazlar?n elektriksel ?zelliklerini incelemek i?in kullan?ld?. Geiger'in bunu iyonla?t?r?c? radyasyonu tam olarak tespit etmek i?in kullanma fikri vard? ??nk? bu radyasyonlar gaz?n iyonizasyon derecesi ?zerinde do?rudan etkiye sahipti.

1928'de Geiger'in liderli?inde Walter M?ller, ?e?itli iyonla?t?r?c? par?ac?klar? kaydetmek i?in tasarlanm?? ?e?itli tipte radyasyon saya?lar? yaratt?. Saya?lar?n olu?turulmas? ?ok acil bir ihtiya?t? ve radyoaktif malzemelerin incelenmesine devam etmek imkans?zd?, ??nk? deneysel bir bilim olarak fizik, ?l??m aletleri olmadan d???n?lemez. Geiger ve M?ller, ke?fedilen radyasyon t?rlerinin her birine duyarl? saya?lar olu?turmak i?in bilin?li olarak ?al??t?lar: a, v ve g (n?tronlar yaln?zca 1932'de ke?fedildi).

Geiger-Muller sayac?n?n basit, g?venilir, ucuz ve pratik bir radyasyon dedekt?r? oldu?u kan?tland?. Belirli par?ac?k t?rlerini veya radyasyonu incelemek i?in en do?ru ara? olmasa da, iyonla?t?r?c? radyasyonun yo?unlu?unun genel ?l??m? i?in bir ara? olarak son derece uygundur. Ve di?er dedekt?rlerle birlikte fizik?iler taraf?ndan deneyler s?ras?nda hassas ?l??mler yapmak i?in kullan?l?r.

?yonla?t?r?c? radyasyon

Geiger-Muller sayac?n?n ?al??mas?n? daha iyi anlamak i?in genel olarak iyonla?t?r?c? radyasyonun anla??lmas? faydal?d?r. Tan?m gere?i bunlar, bir maddenin normal durumunda iyonla?mas?na neden olabilecek her ?eyi i?erir. Bu belirli miktarda enerji gerektirir. ?rne?in radyo dalgalar? ve hatta ultraviyole ???k iyonla?t?r?c? radyasyon de?ildir. S?n?r, “yumu?ak r?ntgen” olarak da bilinen “sert ultraviyole” ile ba?lar. Bu tip bir foton radyasyon t?r?d?r. Y?ksek enerjili fotonlara genellikle gama kuanta ad? verilir.

?yonla?t?r?c? radyasyonu ?? t?re ay?ran ilk ki?i Ernst Rutherford'du. Bu, vakumda manyetik alan kullan?larak bir deney d?zene?inde yap?ld?. Daha sonra bunun ??yle oldu?u ortaya ??kt?:

a - helyum atomlar?n?n ?ekirdekleri
v - y?ksek enerjili elektronlar
g - gama kuantumu (fotonlar)

Daha sonra n?tronlar ke?fedildi. Alfa par?ac?klar? s?radan ka??tla bile kolayca bloke edilir, beta par?ac?klar? biraz daha fazla n?fuz etme g?c?ne sahiptir ve gama ???nlar? en y?ksek n?fuz g?c?ne sahiptir. N?tronlar en tehlikeli olanlard?r (havada onlarca metreye kadar bir mesafede!). Elektriksel n?trl?kleri nedeniyle madde molek?llerinin elektron kabuklar?yla etkile?ime girmezler. Ancak olas?l??? olduk?a y?ksek olan atom ?ekirde?ine girdiklerinde, kural olarak radyoaktif izotoplar?n olu?umuyla karars?zl??a ve bozunmaya yol a?arlar. Ve bunlar da ??r?yen iyonla?t?r?c? radyasyonun t?m "buketini" olu?tururlar. En k?t?s?, ???nlanm?? bir nesnenin veya canl? organizman?n kendisinin saatlerce ve g?nlerce radyasyon kayna?? haline gelmesidir.

Geiger-Muller sayac?n?n tasar?m? ve ?al??ma prensibi

Bir Geiger-Muller gaz de?arj sayac? genellikle havan?n bo?alt?ld??? kapal? bir t?p, cam veya metal ?eklinde yap?l?r ve bunun yerine d???k bas?n? alt?nda bir inert gaz (neon veya argon veya her ikisinin bir kar???m?) eklenir. halojen veya alkol kar???m? ile. Borunun ekseni boyunca ince bir tel gerilir ve onunla e? eksenli olarak metal bir silindir yerle?tirilir. Hem t?p hem de tel elektrotlard?r: t?p katottur ve tel anottur. Sabit bir voltaj kayna??ndan gelen bir eksi katoda ba?lan?r ve sabit bir voltaj kayna??ndan gelen bir art?, b?y?k bir sabit diren? yoluyla anoda ba?lan?r. Elektriksel olarak, orta noktada (diren? ve ?l??m cihaz?n?n anodunun birle?imi) voltaj?n kaynaktaki voltaja neredeyse e?it oldu?u bir voltaj b?l?c? elde edilir. Bu genellikle birka? y?z volttur.

?yonla?t?r?c? bir par?ac?k t?p?n i?inden ge?ti?inde, halihaz?rda y?ksek yo?unluklu bir elektrik alan?nda bulunan inert gaz?n atomlar? bu par?ac?kla ?arp??ma ya?ar. ?arp??ma s?ras?nda par?ac???n yayd??? enerji, elektronlar? gaz atomlar?ndan ay?rmaya yeterlidir. Ortaya ??kan ikincil elektronlar?n kendileri yeni ?arp??malar olu?turma yetene?ine sahiptir ve b?ylece tam bir elektron ve iyon ???? elde edilir. Bir elektrik alan?n?n etkisi alt?nda elektronlar anoda do?ru h?zland?r?l?r ve pozitif y?kl? gaz iyonlar? t?p?n katotuna do?ru h?zland?r?l?r. B?ylece bir elektrik ak?m? ortaya ??kar. Ancak par?ac???n enerjisi zaten tamamen veya k?smen ?arp??malar i?in harcand???ndan (par?ac?k t?p?n i?inden u?tu), iyonize gaz atomlar?n?n tedari?i de sona eriyor, bu da arzu edilen bir ?ey ve biraz sonra konu?aca??m?z baz? ek ?nlemlerle sa?lan?yor. saya?lar?n parametrelerini analiz ederken.

Y?kl? bir par?ac?k Geiger-Muller sayac?na girdi?inde, ortaya ??kan ak?m nedeniyle t?p?n direnci ve bununla birlikte yukar?da tart???lan voltaj b?l?c?n?n orta noktas?ndaki voltaj d??er. Daha sonra direncindeki art??a ba?l? olarak t?p?n direnci geri y?klenir ve voltaj tekrar ayn? olur. B?ylece negatif voltaj darbesi al?yoruz. ?mpulslar? sayarak ge?en par?ac?klar?n say?s?n? tahmin edebiliriz. K???k boyutundan dolay? anot yak?n?nda elektrik alan kuvveti ?zellikle y?ksektir, bu da sayac? daha hassas hale getirir.

Geiger-Muller saya? tasar?mlar?

Modern Geiger-Muller saya?lar?n?n iki ana versiyonu mevcuttur: “klasik” ve d?z. Klasik tezgah, oluklu ince duvarl? metal bir borudan yap?lm??t?r. Sayac?n oluklu y?zeyi, t?p? sert, d?? atmosferik bas?nca dayan?kl? hale getirir ve etkisi alt?nda k?r??mas?na izin vermez. Borunun u?lar?nda camdan veya ?s?yla sertle?en plastikten yap?lm?? s?zd?rmazl?k izolat?rleri bulunur. Ayr?ca cihaz devresine ba?lant? i?in terminal kapaklar? da i?erirler. T?p i?aretlenmi? ve dayan?kl? bir yal?t?m verni?i ile kaplanm??t?r; elbette terminalleri say?lmaz. Terminallerin polaritesi de g?sterilir. Bu, ?zellikle beta ve gama olmak ?zere t?m iyonla?t?r?c? radyasyon t?rleri i?in evrensel bir saya?t?r.

Yumu?ak v radyasyonuna duyarl? saya?lar farkl? ?ekilde yap?l?r. Beta par?ac?klar?n?n k?sa menzili nedeniyle, beta radyasyonunu zay?f bir ?ekilde bloke eden bir mika penceresi ile d?z hale getirilmeleri gerekir; b?yle bir sayac?n se?eneklerinden biri bir radyasyon sens?r?d?r; BETA-2. Saya?lar?n di?er t?m ?zellikleri, yap?ld?klar? malzemelere g?re belirlenir.

Gama radyasyonunu tespit etmek i?in tasarlanan saya?lar, y?k say?s? y?ksek metallerden yap?lm?? bir katot i?erir veya bu t?r metallerle kaplanm??t?r. Gaz, gama fotonlar? taraf?ndan son derece zay?f bir ?ekilde iyonize edilir. Ancak gama fotonlar?, e?er uygun ?ekilde se?ilirse, katottan bir?ok ikincil elektronu yok etme kapasitesine sahiptir. Beta par?ac?klar?na y?nelik Geiger-Muller saya?lar?, par?ac?klar? daha iyi iletmek i?in ince pencerelerle yap?lm??t?r, ??nk? bunlar daha fazla enerji alm?? s?radan elektronlard?r. Maddeyle ?ok iyi etkile?ime girerler ve bu enerjiyi h?zla kaybederler.

Alfa par?ac?klar? s?z konusu oldu?unda durum daha da k?t?d?r. Yani, birka? MeV seviyesindeki ?ok iyi bir enerjiye ra?men, alfa par?ac?klar? yollar?ndaki molek?llerle ?ok g??l? bir ?ekilde etkile?ime girer ve h?zla enerji kaybederler. Madde bir ormanla, elektron da bir kur?unla kar??la?t?r?l?rsa, alfa par?ac?klar?n?n ormana ?arpan bir tankla kar??la?t?r?lmas? gerekecektir. Bununla birlikte, geleneksel bir saya? a-radyasyonuna iyi tepki verir, ancak bu yaln?zca birka? santimetreye kadar bir mesafede ger?ekle?ir.

?yonla?t?r?c? radyasyon seviyesinin objektif bir de?erlendirmesi i?in dozimetreler Genel ama?l? saya?lar genellikle paralel ?al??an iki saya?la donat?lm??t?r. Biri a ve v radyasyonuna, ikincisi ise g ???nlar?na daha duyarl?d?r. ?ki saya? kullanman?n bu ?emas? bir dozimetrede uygulan?r RADEX RD1008 ve bir dozimetre-radyometrede RADEKS MKS-1009 sayac?n kurulu oldu?u yer BETA-2 Ve BETA-2M. Bazen saya?lar?n aras?na kadmiyum kar???m? i?eren bir ala??mdan yap?lm?? bir ?ubuk veya levha yerle?tirilir. N?tronlar b?yle bir ?ubu?a ?arpt???nda g radyasyonu ?retilir ve bu kaydedilir. Bu, basit Geiger saya?lar?n?n neredeyse duyars?z oldu?u n?tron radyasyonunu tespit edebilmek i?in yap?l?r. Di?er bir y?ntem ise muhafazay? (katot) n?tronlara duyarl?l?k kazand?rabilecek yabanc? maddelerle kaplamakt?r.

De?arj? h?zl? bir ?ekilde s?nd?rmek i?in gaza halojenler (klor, brom) eklenir. Alkol buhar? da ayn? amaca hizmet eder, ancak bu durumda alkol k?sa ?m?rl?d?r (bu genellikle alkol?n bir ?zelli?idir) ve "ay?k" saya? s?rekli olarak "?almaya" ba?lar, yani ama?lanan modda ?al??amaz. . Bu, 1e9 darbe (bir milyar) tespit edildikten sonra meydana gelir ki bu ?ok fazla bir rakam de?ildir. Halojenli saya?lar ?ok daha dayan?kl?d?r.

Geiger saya?lar?n?n parametreleri ve ?al??ma modlar?

Geiger saya?lar?n?n duyarl?l???.

Sayac?n hassasiyeti, referans kaynaktan gelen mikror?ntgen say?s?n?n bu radyasyonun neden oldu?u darbe say?s?na oran?yla tahmin edilir. Geiger saya?lar? par?ac?k enerjisini ?l?mek i?in tasarlanmad???ndan do?ru tahmin yapmak zordur. Saya?lar referans izotop kaynaklar? kullan?larak kalibre edilir. Bu parametrenin farkl? tipteki saya?lara g?re b?y?k ?l??de de?i?ebilece?ine dikkat edilmelidir; a?a??da en yayg?n Geiger-Muller saya?lar?n?n parametreleri verilmi?tir:

Geiger-M?ller sayac? Beta-2- 160 ? 240 imp/mR

Geiger-M?ller sayac? Beta-1- 96 ? 144 imp/mR

Geiger-M?ller sayac? SBM-20- 60 ? 75 imp/mR

Geiger-M?ller sayac? SBM-21- 6,5 ? 9,5 imp/mR

Geiger-M?ller sayac? SBM-10- 9,6 ? 10,8 imp/mR

Giri? penceresi alan? veya ?al??ma alan?

Radyasyon sens?r?n?n radyoaktif par?ac?klar?n u?tu?u alan?. Bu ?zellik do?rudan sens?r?n boyutlar?yla ilgilidir. Alan ne kadar b?y?k olursa Geiger-Muller sayac? o kadar fazla par?ac?k yakalayacakt?r. Tipik olarak bu parametre santimetre kare cinsinden g?sterilir.

Geiger-M?ller sayac? Beta-2- 13,8 cm2

Geiger-M?ller sayac? Beta-1- 7cm2

Bu voltaj yakla??k olarak ?al??ma karakteristi?inin ortas?na kar??l?k gelir. ?al??ma karakteristi?i, kaydedilen darbe say?s?n?n voltaja ba??ml?l???n?n d?z k?sm?d?r, bu y?zden buna "plato" da denir. Bu noktada en y?ksek ?al??ma h?z?na ula??l?r (?st ?l??m s?n?r?). Tipik de?er 400 V'tur.

Saya? ?al??ma karakteristi?inin geni?li?i.

Bu, karakteristi?in d?z k?sm?ndaki k?v?lc?m k?r?lma gerilimi ile ??k?? gerilimi aras?ndaki farkt?r. Tipik de?er 100 V'tur.

Sayac?n ?al??ma karakteristi?inin e?imi.

E?im, volt ba??na darbe y?zdesi olarak ?l??l?r. ?l??mlerin istatistiksel hatas?n? karakterize eder (darbe say?s?n? sayarak). Tipik de?er %0,15'tir.

Sayac?n izin verilen ?al??ma s?cakl???.

Genel ama?l? saya?lar i?in -50 ... +70 santigrat derece. Sayac?n odalarda, kanallarda ve karma??k ekipmanlar?n di?er yerlerinde (h?zland?r?c?lar, reakt?rler vb.) ?al??mas? durumunda bu ?ok ?nemli bir parametredir.

Sayac?n ?al??ma kayna??.

Sayac?n okumalar?ndan ?nce kaydetti?i toplam darbe say?s? hatal? olmaya ba?lar. Organik katk? maddeleri i?eren cihazlar i?in kendi kendine s?nd?rme genellikle 1e9'dur (on ?zeri dokuz veya bir milyar). Kaynak yaln?zca sayaca ?al??ma voltaj? uyguland???nda say?l?r. Saya? basit?e depolan?rsa bu kaynak t?ketilmez.

?l? zaman sayac?.

Bu, sayac?n ge?en bir par?ac?k taraf?ndan tetiklendikten sonra ak?m? iletti?i s?redir (iyile?me s?resi). B?yle bir s?renin varl???, darbe frekans?n?n bir ?st s?n?r? oldu?u anlam?na gelir ve bu da ?l??m aral???n? s?n?rlar. Tipik bir de?er 1e-4 s'dir, yani on mikrosaniyedir.

?l? zaman nedeniyle sens?r?n "?l?ek d???" olabilece?i ve en tehlikeli anda (?rne?in ?retimde kendili?inden zincirleme reaksiyon) sessiz kalabilece?i unutulmamal?d?r. Bu t?r durumlar olmu?tur ve bunlarla m?cadele etmek i?in acil durum alarm sistemlerinin sens?rlerinin bir k?sm?n? kaplamak i?in kur?un ekranlar kullan?lmaktad?r.

?zel saya? arka plan?.

Saya?lar?n kalitesini de?erlendirmek i?in kal?n duvarl? kur?un odalarda ?l??l?r. Tipik de?er dakikada 1 ... 2 darbedir.

Geiger saya?lar?n?n pratik uygulamas?

Sovyet ve ?imdi Rus end?strisi bir?ok t?rde Geiger-Muller sayac? ?retiyor. ??te baz? yayg?n markalar: STS-6, SBM-20, SI-1G, SI21G, SI22G, SI34G, Gamma serisinin saya?lar?, serinin son saya?lar? Beta"ve ?ok daha fazlas? var. Hepsi radyasyonun izlenmesi ve ?l??lmesi i?in kullan?l?yor: n?kleer end?stri tesislerinde, bilimsel ve e?itim kurumlar?nda, sivil savunmada, t?pta ve hatta g?nl?k ya?amda. ?ernobil kazas?ndan sonra ev tipi dozimetreler Daha ?nce halk taraf?ndan ismi bile bilinmeyen, ?ok pop?ler hale geldi. Bir?ok marka ev tipi dozimetre ortaya ??kt?. Hepsi radyasyon sens?r? olarak Geiger-Muller sayac?n? kullan?yor. Ev tipi dozimetrelerde bir veya iki t?p veya u? saya? tak?l?d?r.

RADYASYON M?KTARLARININ ?L??M B?R?MLER?

Uzun bir s?re P (r?ntgen) ?l?? birimi yayg?nd?. Ancak SI sistemine ge?ildi?inde ba?ka birimler ortaya ??k?yor. Bir x-???n?, kuru havada ?retilen iyonlar?n say?s? olarak ifade edilen bir "radyasyon miktar?" olan bir maruz kalma dozu birimidir. 1 R dozunda, 1 cm3 havada 2.082e9 ?ift iyon olu?ur (bu, SGSE'nin 1 birim y?k?ne kar??l?k gelir). SI sisteminde maruz kalma dozu kilogram ba??na coulomb cinsinden ifade edilir ve x-???nlar?nda bu ?u denklemle ili?kilidir:

1 C/kg = 3876 R

Emilen radyasyon dozu kilogram ba??na joule cinsinden ?l??l?r ve Gray olarak adland?r?l?r. Bu, eski rad ?nitesinin yerine ge?en bir cihazd?r. Emilen doz h?z? saniyedeki gri cinsinden ?l??l?r. Daha ?nce saniyede r?ntgen cinsinden ?l??len maruz kalma doz h?z? (EDR), art?k kilogram ba??na amper cinsinden ?l??l?yor. Absorbe edilen dozun 1 Gy (gri) ve radyasyon kalite fakt?r?n?n 1 oldu?u e?de?er radyasyon dozuna Sievert denir. Rem (r?ntgen filminin biyolojik e?de?eri), sievert'in y?zde biri kadard?r ve art?k ge?erlili?ini yitirdi?i d???n?lmektedir. Bununla birlikte, bug?n bile t?m eski birimler ?ok aktif olarak kullan?lmaktad?r.

Radyasyon ?l??mlerinde temel kavramlar doz ve g??t?r. Doz, bir maddenin iyonla?ma s?recindeki temel y?klerin say?s?d?r ve g??, birim zaman ba??na doz olu?um h?z?d?r. Ve bunun hangi birimlerde ifade edildi?i bir zevk ve rahatl?k meselesidir.

Minimum doz bile v?cut i?in uzun vadeli sonu?lar a??s?ndan tehlikelidir. Tehlikenin hesaplanmas? olduk?a basittir. ?rne?in dozimetreniz saatte 300 milir?ntgen g?steriyor. Burada bir g?n kal?rsan?z 24*0,3=7,2 r?ntgen dozu alacaks?n?z. Bu ?ok tehlikeli ve buradan bir an ?nce ayr?lman?z gerekiyor. Genel olarak, zay?f bir radyasyon bile tespit ederseniz, ondan uzakla?man?z ve belli bir mesafeden bile kontrol etmeniz gerekir. E?er sizi “takip ederse”, “tebrik edilebilirsiniz”, n?tronlar taraf?ndan vurulmu?sunuzdur. Ancak her dozimetre bunlara yan?t veremez.

Radyasyon kaynaklar? i?in, birim zaman ba??na bozunma say?s?n? karakterize eden bir miktar kullan?l?r; buna aktivite denir ve ayn? zamanda bir?ok farkl? birim ile ?l??l?r: Curie, Becquerel, Rutherford ve di?erleri. Yeterli zaman ayr?m?yla iki kez ?l??len aktivite miktar?, e?er azal?rsa, radyoaktif bozunma yasas?na g?re kayna??n yeterince g?venli hale geldi?i zaman?n hesaplanmas?n? m?mk?n k?lar.

1908 y?l?nda Alman fizik?i Hans Geiger, Ernst Rutherford'a ait kimya laboratuvarlar?nda ?al??t?. Orada ayr?ca iyonize bir oda olan y?kl? par?ac?k sayac?n? test etmeleri istendi. Oda, y?ksek bas?n? alt?nda gazla doldurulmu? bir elektrik kondansat?r?yd?. Pierre Curie de bu cihaz? pratikte gazlardaki elektri?i inceleyerek kulland?. Geiger'in iyonlar?n radyasyonunu tespit etme fikri, bunlar?n u?ucu gazlar?n iyonizasyon seviyesi ?zerindeki etkisiyle ili?kiliydi.

1928'de Geiger ile birlikte ve onun alt?nda ?al??an Alman bilim adam? Walter M?ller, iyonla?t?r?c? par?ac?klar? kaydeden birka? saya? yaratt?. Cihazlara daha fazla radyasyon ara?t?rmas? i?in ihtiya? duyuldu. Bir deney bilimi olan fizik, yap?lar? ?l?meden var olamaz. Yaln?zca birka? radyasyon ke?fedildi: g, v, a. Geiger'in g?revi her t?rl? radyasyonu hassas aletlerle ?l?mekti.

Geiger-Muller sayac? basit ve ucuz bir radyoaktif sens?rd?r. Bireysel par?ac?klar? yakalayan kesin bir alet de?ildir. Teknik, iyonla?t?r?c? radyasyonun toplam doygunlu?unu ?l?er. Fizik?iler deneyler yaparken do?ru hesaplamalar elde etmek i?in bunu di?er sens?rlerle birlikte kullan?rlar.

?yonla?t?r?c? radyasyon hakk?nda biraz

Do?rudan dedekt?r?n tan?m?na ge?ebiliriz, ancak iyonla?t?r?c? radyasyon hakk?nda ?ok az ?ey biliyorsan?z, ?al??mas? anla??lmaz g?r?necektir. Radyasyon olu?tu?unda madde ?zerinde endotermik bir etki meydana gelir. Enerji buna katk?da bulunur. ?rne?in ultraviyole veya radyo dalgalar? bu radyasyona ait de?ildir ancak sert ultraviyole ???k bu radyasyona aittir. Burada etkinin s?n?r? belirlenir. Bu t?re fotonik denir ve fotonlar?n kendisi de g-kuantumdur.

Ernst Rutherford, manyetik alanl? bir kurulum kullanarak enerji emisyonu s?re?lerini 3 t?re ay?rd?:

• g - foton;
• a, bir helyum atomunun ?ekirde?idir;
• v y?ksek enerjili bir elektrondur.

Kendinizi ka??tla a par?ac?klar?ndan koruyabilirsiniz. v daha derine n?fuz eder. Penetrasyon yetene?i g en y?ksektir. Bilim adamlar?n?n daha sonra ??rendi?i n?tronlar tehlikeli par?ac?klard?r. Onlarca metrelik bir mesafede hareket ediyorlar. Elektriksel n?trl??e sahip olduklar? i?in farkl? maddelerin molek?lleriyle reaksiyona girmezler.

Ancak n?tronlar kolayl?kla atomun merkezine ula?arak atomun yok olmas?na neden olur ve bu da radyoaktif izotoplar?n olu?mas?na neden olur. ?zotoplar bozunduk?a iyonla?t?r?c? radyasyon olu?tururlar. Radyasyon alan bir insandan, hayvandan, bitkiden veya inorganik nesneden radyasyon birka? g?n boyunca yay?l?r.

Geiger sayac?n?n tasar?m? ve ?al??ma prensibi

Cihaz, i?ine soy gaz?n (argon-neon kar???m? veya saf maddeler) pompaland??? metal veya cam bir t?pten olu?ur. T?pte hava yok. Gaz bas?n? alt?nda eklenir ve alkol ve halojen kar???m? i?erir. Boru boyunca gerilmi? bir tel vard?r. Ona paralel bir demir silindir yerle?tirilmi?tir.

Kabloya anot, t?pe ise katot ad? verilir. Birlikte elektrotlard?r. Elektrotlara, kendi ba??na de?arj olgusuna neden olmayan y?ksek bir voltaj uygulan?r. G?sterge, gaz ortam?nda bir iyonizasyon merkezi g?r?nene kadar bu durumda kalacakt?r. G?? kayna??ndan t?pe bir eksi ba?lan?r ve y?ksek seviyeli bir diren?le y?nlendirilen tele bir art? ba?lan?r. S?rekli olarak onlarca y?zlerce voltluk bir beslemeden bahsediyoruz.

Bir par?ac?k t?pe girdi?inde soy gaz atomlar? onunla ?arp???r. Temas ?zerine, gaz atomlar?ndan elektronlar? uzakla?t?ran enerji a???a ??kar. Daha sonra ikincil elektronlar olu?ur ve bunlar da ?arp??arak yeni iyon ve elektronlardan olu?an bir k?tle olu?turur. Elektronlar?n anoda do?ru h?z? elektrik alan?ndan etkilenir. Bu i?lem s?ras?nda bir elektrik ak?m? ?retilir.

?arp??ma s?ras?nda par?ac?klar?n enerjisi kaybolur ve iyonize gaz atomlar?n?n beslenmesi sona erer. Y?kl? par?ac?klar gaz de?arjl? bir Geiger sayac?na girdi?inde t?p?n direnci d??er ve fisyonun orta noktas?ndaki voltaj an?nda d??er. Daha sonra diren? tekrar artar - bu, voltaj?n restorasyonunu gerektirir. Momentum negatif olur. Cihaz darbeleri g?steriyor ve biz bunlar? sayarken ayn? zamanda par?ac?k say?s?n? da tahmin edebiliyoruz.

Geiger sayac? t?rleri

Tasar?m gere?i Geiger saya?lar? iki tiptedir: d?z ve klasik.

Klasik

?nce oluklu metalden yap?lm??t?r. Olukluluk nedeniyle boru, deformasyonunu ?nleyen d?? etkenlere kar?? sertlik ve diren? kazan?r. Borunun u?lar?, cihazlara ??k?? i?in kapaklar i?eren cam veya plastik izolat?rlerle donat?lm??t?r.

Borunun y?zeyine (u?lar hari?) vernik uygulan?r. Klasik saya?, bilinen t?m radyasyon t?rleri i?in evrensel bir ?l??m dedekt?r? olarak kabul edilir. ?zellikle g ve v i?in.

D?z

Yumu?ak beta radyasyonunu kaydetmeye y?nelik hassas ?l??m cihazlar? farkl? bir tasar?ma sahiptir. Beta par?ac?klar?n?n az say?da olmas? nedeniyle v?cutlar? d?z bir ?ekle sahiptir. v'y? zay?f bir ?ekilde bloke eden bir mika penceresi vard?r. BETA-2 sens?r? bu cihazlardan birinin ad?d?r. Di?er d?z tezgahlar?n ?zellikleri malzemeye ba?l?d?r.

Geiger sayac? parametreleri ve ?al??ma modlar?

Sayac?n hassasiyetini hesaplamak i?in numunedeki mikror?ntgen say?s?n?n bu radyasyondan gelen sinyal say?s?na oran?n? tahmin edin. Cihaz par?ac???n enerjisini ?l?medi?i i?in kesin olarak do?ru bir tahmin vermiyor. Cihazlar izotop kaynaklar?ndan al?nan numuneler kullan?larak kalibre edilir.

Ayr?ca a?a??daki parametrelere de bakman?z gerekir:

?al??ma alan?, giri? penceresi alan?

Mikropartik?llerin ge?ti?i indikat?r alan?n?n ?zellikleri b?y?kl???ne ba?l?d?r. Alan ne kadar geni? olursa o kadar ?ok par?ac?k yakalan?r.

?al??ma gerilimi

Voltaj ortalama spesifikasyonlara uygun olmal?d?r. ?al??ma karakteristi?inin kendisi, sabit darbe say?s?n?n voltaja ba??ml?l???n?n d?z k?sm?d?r. ?kinci ad? yaylad?r. Bu noktada cihaz en y?ksek aktiviteye ula??r ve ?l??m?n ?st s?n?r? olarak adland?r?l?r. De?er - 400 Volt.

?al??ma geni?li?i

?al??ma geni?li?i, d?zlemdeki ??k?? voltaj? ile k?v?lc?m de?arj voltaj? aras?ndaki farkt?r. De?er 100 Volt'tur.

E?im

De?er, 1 volt ba??na darbe say?s?n?n y?zdesi olarak ?l??l?r. Nab?z say?s?nda ?l??m hatas?n? (istatistiksel) g?sterir. De?er %0,15'tir.

S?cakl?k

S?cakl?k ?nemlidir ??nk? ?l??m cihaz?n?n s?kl?kla zor ko?ullarda kullan?lmas? gerekir. ?rne?in reakt?rlerde. Genel kullan?m ?l??m cihazlar?: -50 ila +70 Santigrat.

?al??ma kayna??

Kaynak, cihaz okumalar?n?n yanl?? oldu?u ana kadar kaydedilen t?m darbelerin toplam say?s? ile karakterize edilir. Cihaz kendi kendini s?nd?rebilecek organik madde i?eriyorsa at?m say?s? bir milyar olacakt?r. Kayna??n yaln?zca ?al??ma voltaj? durumunda hesaplanmas? uygundur. Cihaz? saklarken ak?? h?z? durur.

?yile?me s?resi

Bu, bir cihaz?n iyonla?t?r?c? bir par?ac??a tepki verdikten sonra elektri?i iletmesi i?in gereken s?redir. Darbe frekans?nda ?l??m aral???n? s?n?rlayan bir ?st s?n?r vard?r. De?er 10 mikrosaniyedir.

?yile?me s?resi (?l? zaman da denir) nedeniyle cihaz belirleyici bir anda ar?zalanabilir. A??m? ?nlemek i?in ?reticiler kur?un ekranlar kurarlar.

Sayac?n bir arka plan? var m??

Arka plan kal?n duvarl? bir kur?un odas?nda ?l??l?r. Normal de?er dakikada 2 at?mdan fazla de?ildir.

Radyasyon dozimetrelerini kim ve nerede kullan?yor?

Geiger-Muller saya?lar?n?n bir?ok modifikasyonu end?striyel ?l?ekte ?retilmektedir. ?retimleri SSCB d?neminde ba?lad? ve ?u anda Rusya Federasyonu'nda devam ediyor.

Cihaz kullan?l?r:

• n?kleer end?stri tesislerinde;
• bilimsel enstit?lerde;
• t?pta;
• g?nl?k ya?amda.

?ernobil n?kleer santralindeki kazan?n ard?ndan s?radan vatanda?lar da dozimetre sat?n ald?. T?m cihazlarda Geiger sayac? bulunur. Bu t?r dozimetreler bir veya iki t?ple donat?lm??t?r.

Kendi elinizle Geiger sayac? yapmak m?mk?n m??

Kendiniz bir ?l??m cihaz? yapmak zordur. Bir radyasyon sens?r?ne ihtiyac?n?z var, ancak bunu herkes sat?n alamaz. Saya? devresinin kendisi uzun zamand?r biliniyor - ?rne?in fizik ders kitaplar?nda da bas?l?yor. Ancak, yaln?zca ger?ek bir "solak" cihaz? evde yeniden ?retebilir.

Yetenekli, kendi kendini yeti?tirmi? zanaatkarlar, ayn? zamanda bir floresan lamba ve bir akkor lamba kullanarak gama ve beta radyasyonunu ?l?ebilen sayac?n yerini almay? ??rendiler. Ayr?ca bozuk ekipmanlardan transformat?rler, bir Geiger t?p?, bir zamanlay?c?, bir kapasit?r, ?e?itli kartlar ve diren?ler kullan?rlar.

??z?m

Radyasyonu te?his ederken ?l??m cihaz?n?n kendi arka plan?n? dikkate alman?z gerekir. Uygun kal?nl?ktaki kur?un korumas?yla bile kay?t h?z? s?f?rlanmaz. Bu fenomenin bir a??klamas? var: Faaliyetin nedeni, kur?un katmanlar?ndan ge?en kozmik radyasyondur. M?onlar her dakika D?nya y?zeyi ?zerinde u?uyor ve saya? taraf?ndan %100 olas?l?kla kaydediliyor.

Ba?ka bir arka plan kayna?? daha var - cihaz?n kendisi taraf?ndan biriktirilen radyasyon. Dolay?s?yla Geiger sayac?yla ilgili olarak a??nmadan da bahsetmek yerinde olur. Cihaz ne kadar ?ok radyasyon biriktirirse, verilerinin g?venilirli?i de o kadar d???k olur.

Geiger sayac?

Yumu?ak v-radyasyonunu ?l?mek i?in mika pencereli Geiger sayac? SI-8B (SSCB). Pencere ?effaft?r, alt?nda spiral tel elektrotu g?rebilirsiniz; di?er elektrot cihaz?n g?vdesidir.

Ek bir elektronik devre sayaca g?? sa?lar (genellikle en az 300), gerekirse de?arj?n iptal edilmesini sa?lar ve saya?tan ge?en de?arjlar?n say?s?n? sayar.

Geiger saya?lar? kendi kendine s?nmeyen ve kendi kendine s?nen (harici bir de?arj sonland?rma devresi gerektirmeyen) olarak ikiye ayr?l?r.

Sayac?n hassasiyeti, gaz?n bile?imi, hacmi, duvarlar?n?n malzemesi ve kal?nl??? ile belirlenir.

Not

Tarihsel nedenlerden dolay?, bu terimin Rus?a ve ?ngilizce versiyonlar? ile sonraki terimler aras?nda bir tutars?zl?k bulundu?unu belirtmek gerekir:

Ayr?ca bak?n?z

Wikimedia Vakf?.

2010.

Di?er s?zl?klerde “Geiger sayac?n?n” ne oldu?unu g?r?n: Geiger-M?ller sayac?

- Geigerio ir Miulerio skaitiklis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Geiger M?ller sayac?; Geiger M?ller saya? t?p? vok. Geiger M?ller Z?hlrohr, n; GM Z?hlrohr, n rus. Geiger Muller sayac?, m pranc. Geiger M?ller'in bilgisayar?, m; t?p … Fizikos termin? ?odynas Geiger-Muller bit sayac? - - Konular petrol ve gaz end?strisi EN elektronik darbe y?ksekli?i analiz?r? ...

Teknik ?evirmen K?lavuzu

- ... Vikipedi - (Geiger-M?ller sayac?), hacminden bir y?k ge?ti?inde tetiklenen bir gaz de?arj dedekt?r?. h c. Sinyalin b?y?kl??? (ak?m darbesi), hc'nin enerjisine ba?l? de?ildir (cihaz kendi kendine de?arj modunda ?al???r). G.s. 1908'de Almanya'da icat edildi... ...

?yonla?t?r?c? radyasyonu (a – ve b par?ac?klar?, g kuantas?, ???k ve x-???n? kuantumu, kozmik radyasyon par?ac?klar? vb.) tespit etmek i?in gaz bo?altma cihaz?. Geiger-M?ller sayac?, hermetik olarak kapat?lm?? bir cam t?pt?r. Teknoloji ansiklopedisi

Geiger sayac?- Geiger sayac? Geiger sayac?, gaz de?arjl? par?ac?k dedekt?r?. Bir par?ac?k veya g kuantum hacmine girdi?inde tetiklenir. 1908 y?l?nda Alman fizik?i H. Geiger taraf?ndan icat edildi ve Alman fizik?i W. Muller ile birlikte geli?tirildi. Geiger... ... Resimli Ansiklopedik S?zl?k

Geiger sayac?, gaz de?arjl? par?ac?k dedekt?r?. Bir par?ac?k veya g kuantum hacmine girdi?inde tetiklenir. 1908 y?l?nda Alman fizik?i H. Geiger taraf?ndan icat edildi ve Alman fizik?i W. Muller ile birlikte geli?tirildi. Geiger sayac? uyguland?... ... Modern ansiklopedi

?e?itli radyoaktif ve di?er iyonla?t?r?c? radyasyon t?rlerini tespit etmek ve incelemek i?in gaz de?arj cihaz?: a ve v par?ac?klar?, g ???nlar?, ???k ve X-???n? kuantumu, kozmik ???nlardaki y?ksek enerjili par?ac?klar (Bkz. Kozmik ???nlar) ve ... B?y?k Sovyet Ansiklopedisi

- [ismiyle Almanca. fizik?iler H. Geiger (H. Geiger; 1882 1945) ve W. Muller (W. Muller; 1905 79)] radyoaktif ve di?er iyonla?t?r?c? radyasyonun (a ve beta par?ac?klar?, kuantum, ???k ve x-???n? kuantumu, kozmik par?ac?klar... ... B?y?k Ansiklopedik Politeknik S?zl???

Saya?, bir ?eyi saymak i?in kullan?lan bir cihazd?r. Saya? (elektronik) s?rekli toplama kullanarak birbirini takip eden olaylar?n say?s?n? (?rne?in darbeler) saymak veya birikim derecesini belirlemek i?in kullan?lan bir cihaz ... ... Vikipedi

Geiger sayac?- ??inden ge?en iyonla?t?r?c? par?ac?klar?n say?s?n? saymaya y?nelik bir gaz bo?altma cihaz?. Gaz hacminde iyonla?t?r?c? bir par?ac?k g?r?nd???nde k?r?lan gazla dolu bir kapasit?rd?r. Geiger saya?lar? iyonla?t?r?c? radyasyonun olduk?a pop?ler dedekt?rleridir (sens?rlerdir). ?imdiye kadar, y?zy?l?n ba??nda yeni ortaya ??kan n?kleer fizi?in ihtiya?lar? i?in icat edilen bu teknolojinin, tuhaf bir ?ekilde, tam te?ekk?ll? bir alternatifi yok.

Geiger sayac?n?n tasar?m? olduk?a basittir. Kolayca iyonla?abilen neon ve argondan olu?an bir gaz kar???m?, iki elektrotlu, kapal? bir kaba konur. Silindirin malzemesi farkl? olabilir - cam, metal vb.

Tipik olarak saya?lar radyasyonu t?m y?zeyleri boyunca alg?lar, ancak silindirde bu ama? i?in ?zel bir "pencere" bulunanlar da vard?r. Geiger-Muller sayac?n?n yayg?n kullan?m?, y?ksek hassasiyeti, ?e?itli radyasyonlar? tespit etme yetene?i, kar??la?t?rmal? basitli?i ve d???k kurulum maliyeti ile a??klanmaktad?r.

Geiger sayac? ba?lant? ?emas?

Elektrotlara, kendi ba??na herhangi bir de?arj olay?na neden olmayan y?ksek bir voltaj U uygulan?r (?ekle bak?n). Saya?, gazl? ortam?nda bir iyonizasyon merkezi (d??ar?dan gelen iyonla?t?r?c? bir par?ac?k taraf?ndan ?retilen iyon ve elektronlar?n izi) g?r?nene kadar bu durumda kalacakt?r. Bir elektrik alan?nda h?zlanan birincil elektronlar, gazl? ortam?n di?er molek?llerini “yol boyunca” iyonize ederek giderek daha fazla yeni elektron ve iyon ?retir. Bir ??? gibi geli?en bu s?re?, elektrotlar aras?ndaki bo?lukta iletkenli?ini ?nemli ?l??de art?ran bir elektron-iyon bulutunun olu?mas?yla sona eriyor. Sayac?n gaz ortam?nda ??plak g?zle bile g?r?lebilen (kap ?effafsa) bir de?arj meydana gelir.

Bunun tersi olan s?re? ise, yani halojen saya?larda gaz ortam?n?n orijinal durumuna d?nd?r?lmesi, kendi kendine ger?ekle?ir. Gaz ortam?nda k???k miktarlarda bulunan halojenler (genellikle klor veya brom) devreye girerek yo?un y?k rekombinasyonuna katk?da bulunur. Fakat bu s?re? olduk?a yava?t?r. Bir Geiger sayac?n?n radyasyon duyarl?l???n? eski haline getirmek i?in gereken s?re ve ger?ekte performans?n? belirleyen ?ey - "?l?" zaman - onun ana pasaport ?zelli?idir.

Bu t?r saya?lar halojenle kendi kendine s?nen saya?lar olarak tan?mlan?r. ?ok d???k besleme voltaj?, iyi ??k?? sinyali parametreleri ve olduk?a y?ksek h?z ile karakterize edilen bu sens?rlerin, ev tipi radyasyon izleme cihazlar?nda iyonize radyasyon sens?rleri olarak talep edildi?i kan?tlanm??t?r.

Geiger saya?lar? ?e?itli iyonla?t?r?c? radyasyon t?rlerini (a, b, g, ultraviyole, x-???nlar?, n?tronlar) tespit etme kapasitesine sahiptir. Ancak ?l??m cihaz?n?n ger?ek spektral hassasiyeti b?y?k ?l??de tasar?m?na ba?l?d?r. Bu nedenle, a- ve yumu?ak b-???mas?na duyarl? bir sayac?n giri? penceresi olduk?a ince olmal?d?r; Bu ama?la genellikle 3...10 mikron kal?nl???nda mika kullan?l?r. Sert b- ve g-radyasyonuna tepki veren sayac?n silindiri genellikle 0,05...0,06 mm duvar kal?nl???na sahip bir silindir ?eklindedir (ayn? zamanda sayac?n katodu olarak da g?rev yapar). X-???n? sayac?n?n penceresi berilyumdan, ultraviyole sayac?n?n penceresi ise kuvars cam?ndan yap?lm??t?r.

Bir Geiger sayac?nda sayma h?z?n?n besleme voltaj?na ba??ml?l???

Bor, n?tron ak?s?n?n kolayca kaydedilen a par?ac?klar?na d?n??t?r?ld??? etkile?im ?zerine n?tron sayac?na verilir. Foton radyasyonu - ultraviyole, x-???n?, g-radyasyonu - Geiger saya?lar? dolayl? olarak alg?lar - fotoelektrik etki, Compton etkisi, ?ift olu?turma etkisi arac?l???yla; her durumda katot maddesiyle etkile?ime giren radyasyon bir elektron ak???na d?n??t?r?l?r.

Saya? taraf?ndan tespit edilen her par?ac?k, ??k?? devresinde k?sa bir darbe olu?turur. Birim zamanda ortaya ??kan darbe say?s? (Geiger sayac?n?n sayma h?z?), iyonla?t?r?c? radyasyonun seviyesine ve elektrotlar?ndaki voltaja ba?l?d?r. Yukar?daki ?ekilde besleme voltaj? Upit'e ba?l? olarak sayma oran?n?n standart bir grafi?i g?sterilmektedir. Burada Uns saymaya ba?lama gerilimidir; Ung ve Uvg, sayma h?z?n?n saya? besleme voltaj?ndan neredeyse ba??ms?z oldu?u, plato ad? verilen ?al??ma b?l?m?n?n alt ve ?st s?n?rlar?d?r. Uр ?al??ma voltaj? genellikle bu b?l?m?n ortas?nda se?ilir. Bu moddaki sayma oran? olan Np'ye kar??l?k gelir.

Sayma oran?n?n sayac?n radyasyona maruz kalma derecesine ba??ml?l??? ana ?zelli?idir. Bu ba??ml?l???n grafi?i do?as? gere?i neredeyse do?rusald?r ve bu nedenle sayac?n radyasyon duyarl?l??? genellikle darbe/mR (mikror?ntgen ba??na darbe; bu boyut sayma h?z?n?n - darbe/sn - oran?ndan kaynaklan?r) radyasyon seviyesi - mR/s).

Belirtilmedi?i durumlarda sayac?n radyasyon hassasiyeti, di?er son derece ?nemli parametre olan kendi arka plan?na g?re belirlenmelidir. Bu, fakt?r? iki bile?enden olu?an sayma oran?n?n ad?d?r: d?? - do?al arka plan radyasyonu ve i? - saya? yap?s?n?n kendisinde bulunan radyon?klidlerin radyasyonu ve katotunun kendili?inden elektron emisyonu.

Bir Geiger sayac?ndaki sayma oran?n?n gama kuantumunun enerjisine (“sertlik ile vuru?”) ba??ml?l???

Geiger sayac?n?n bir di?er temel ?zelli?i, radyasyon duyarl?l???n?n iyonla?t?r?c? par?ac?klar?n enerjisine (“sertli?ine”) ba?l? olmas?d?r. Bu ba??ml?l???n ne ?l??de anlaml? oldu?u ?ekildeki grafikte g?sterilmektedir. "Sert s?r?? yapmak" a??k?a al?nan ?l??mlerin do?rulu?unu etkileyecektir.

Geiger sayac?n?n bir ??? cihaz? olmas? ger?e?inin de dezavantajlar? vard?r - b?yle bir cihaz?n tepkisine g?re, uyar?lmas?n?n temel nedeni yarg?lanamaz. A par?ac?klar?n?n, elektronlar?n ve g-kuantan?n etkisi alt?nda bir Geiger sayac? taraf?ndan ?retilen ??k?? darbeleri farkl? de?ildir. Olu?turduklar? ikiz ???larda par?ac?klar?n kendisi ve enerjileri tamamen yok olur.

Tablo, ev tipi radyasyon izleme cihazlar? i?in en uygun olan, yerli ?retimin kendi kendine s?nen halojen Geiger saya?lar? hakk?nda bilgi sa?lar.

• 1 - ?al??ma voltaj?, V;
• 2 - plato - sayma h?z?n?n besleme voltaj?na d???k ba??ml?l??? olan b?lge, V;
• 3 — kar?? taraf?n kendi arka plan?, g?sterim/ler, art?k yok;
• 4 — sayac?n radyasyon duyarl?l???, imp/mR (* — kobalt-60 i?in);
• 5 - ??k?? darbe genli?i, V, daha az de?il;
• 6 - boyutlar, mm - ?ap x uzunluk (uzunluk x geni?lik x y?kseklik);
• 7.1 - sert b - ve g - radyasyon;
• 7.2 - ayn? ve yumu?ak b - radyasyon;
• 7.3 - ayn? ve a - radyasyon;
• 7,4 - g - radyasyon.

girii?

1. Sayac?n amac?

2. Sayac?n tasar?m? ve ?al??ma prensibi

3. Temel fiziksel yasalar

3.1 Par?ac?k kayd?ndan sonra i?levselli?i geri y?kleme

3.2 Dozimetrik ?zellikler

3.3 Sens?r sayma karakteristi?i

??z?m

Referanslar

girii?

Geiger-Muller saya?lar? iyonla?t?r?c? radyasyonun en yayg?n dedekt?rleridir (sens?rlerdir). ?imdiye kadar, y?zy?l?n ba??nda yeni ortaya ??kan n?kleer fizi?in ihtiya?lar? i?in icat edilen bu teknolojinin, tuhaf bir ?ekilde, tam te?ekk?ll? bir alternatifi yok. ?z?nde bir Geiger sayac? ?ok basittir. Esas olarak kolayca iyonize olabilen neon ve argondan olu?an bir gaz kar???m?, iki elektrotlu, iyi bo?alt?lm??, yal?t?lm?? bir silindire verilir. Silindir cam, metal vb. Olabilir. Tipik olarak saya?lar radyasyonu t?m y?zeyleri boyunca alg?lar, ancak bu ama? i?in silindirde ?zel bir "pencere" bulunanlar da vard?r.

Elektrotlara, kendi ba??na herhangi bir de?arj olay?na neden olmayan y?ksek bir voltaj U uygulan?r (?ekle bak?n). Saya?, gazl? ortam?nda bir iyonizasyon merkezi g?r?nene kadar bu durumda kalacakt?r - d??ar?dan gelen iyonla?t?r?c? bir par?ac?k taraf?ndan ?retilen iyon ve elektronlar?n izi. Bir elektrik alan?nda h?zlanan birincil elektronlar, gazl? ortam?n di?er molek?llerini “yol boyunca” iyonize ederek giderek daha fazla yeni elektron ve iyon ?retir. Bir ??? gibi geli?en bu s?re?, elektrotlar aras? alanda iletkenli?ini keskin bir ?ekilde art?ran bir elektron-iyon bulutunun olu?mas?yla sona erer. Sayac?n gaz ortam?nda ??plak g?zle bile g?r?lebilen (kap ?effafsa) bir de?arj meydana gelir.

Ters i?lem - halojen saya?lar olarak adland?r?lan gazl? ortam?n orijinal durumuna geri d?nmesi - kendi kendine ger?ekle?ir. Eylem, gaz ortam?nda k???k miktarlarda bulunan ve yo?un y?k rekombinasyonuna katk?da bulunan halojenlerle (genellikle klor veya brom) devreye girer. Ancak bu s?re? ?ok daha yava?t?r. Bir Geiger sayac?n?n radyasyon duyarl?l???n? eski haline getirmek ve asl?nda performans?n? belirlemek i?in gereken s?renin uzunlu?u - "?l?" zaman - onun ?nemli bir ?zelli?idir. Bu t?r saya?lara halojen kendi kendine s?nen saya?lar denir. En d???k besleme voltaj?, m?kemmel ??k?? sinyali parametreleri ve olduk?a y?ksek h?z ile karakterize edilen bu sens?rlerin, ev tipi radyasyon izleme cihazlar?nda iyonla?t?r?c? radyasyon sens?rleri olarak kullan?m i?in ?zellikle uygun oldu?u kan?tlanm??t?r.

Geiger saya?lar? ?e?itli iyonla?t?r?c? radyasyon t?rlerine (a, b, g, ultraviyole, x-???nlar?, n?tronlar) yan?t verme kapasitesine sahiptir. Ancak sayac?n ger?ek spektral hassasiyeti b?y?k ?l??de tasar?m?na ba?l?d?r. Bu nedenle, a- ve yumu?ak b-???mas?na duyarl? bir sayac?n giri? penceresi ?ok ince olmal?d?r; Bu ama?la genellikle 3...10 mikron kal?nl???nda mika kullan?l?r. Sert b- ve g-radyasyonuna tepki veren sayac?n silindiri genellikle 0,05...0,06 mm duvar kal?nl???na sahip bir silindir ?eklindedir (ayn? zamanda sayac?n katodu olarak da g?rev yapar). X-???n? sayac?n?n penceresi berilyumdan, ultraviyole sayac?n?n penceresi ise kuvars cam?ndan yap?lm??t?r.

geiger m?ller dozimetrik radyasyon sayac?

1. Sayac?n amac?

Geiger-Muller sayac?, iyonla?t?r?c? radyasyonun yo?unlu?unu belirlemek veya ba?ka bir deyi?le n?kleer reaksiyonlar s?ras?nda ortaya ??kan iyonla?t?r?c? par?ac?klar? saymak i?in tasarlanm?? iki elektrotlu bir cihazd?r: helyum iyonlar? (- par?ac?klar), elektronlar (- par?ac?klar), X-???n? kuantum (- par?ac?klar) ve n?tronlar. Par?ac?klar ?ok y?ksek h?zlarda yay?l?r [2. ?yonlar i?in 10 7 m/s (10 MeV'ye kadar enerji) ve elektronlar i?in yakla??k ???k h?z? (enerji 0,2 - 2 MeV)], bu sayede sayac?n i?ine n?fuz ederler. Sayac?n rol?, bir par?ac?k cihaz?n hacmine girdi?inde k?sa (milisaniyenin kesirleri) bir voltaj darbesi (birimler - onlarca volt) ?retmektir.

?yonla?t?r?c? radyasyonun di?er dedekt?rleri (sens?rleri) (iyonizasyon odas?, oransal saya?) ile kar??la?t?r?ld???nda, Geiger-Muller sayac? y?ksek bir e?ik hassasiyetine sahiptir - d?nyan?n do?al radyoaktif arka plan?n? kontrol etmenizi sa?lar (10'da cm2 ba??na 1 par?ac?k) - 100 saniye). ?l??m?n ?st s?n?r? nispeten d???kt?r - saniyede cm2 ba??na 10 4 par?ac?k veya saatte 10 Sievert'e (Sv/h) kadar. Sayac?n ?zel bir ?zelli?i, par?ac?klar?n t?r?ne, enerjilerine ve sens?r hacminde par?ac?k taraf?ndan ?retilen iyonla?ma say?s?na bak?lmaks?z?n ayn? ??k?? voltaj? darbelerini ?retme yetene?idir.

2. Sayac?n tasar?m? ve ?al??ma prensibi

Bir Geiger sayac?n?n ?al??mas?, bir gaz -, - veya - par?ac???n?n iyonizasyonundan kaynaklanan bir veya daha fazla elektron taraf?ndan ba?lat?lan, metal elektrotlar aras?nda kendi kendine devam etmeyen darbeli gaz de?arj?na dayan?r. Saya?lar genellikle silindirik bir elektrot tasar?m? kullan?r ve i? silindirin (anot) ?ap?, temel ?nem ta??yan d?? silindirden (katot) ?ok daha k???kt?r (2 veya daha fazla b?y?kl?k s?ras?). Anodun karakteristik ?ap? 0,1 mm'dir.

Par?ac?klar sayaca bir vakum kabu?u ve "silindirik" bir tasar?mdaki bir katot arac?l???yla girer (?ekil 2, A) veya tasar?m?n "son" versiyonunda ?zel bir d?z ince pencere arac?l???yla (?ekil 2) ,B). ?kinci se?enek, n?fuz kabiliyeti d???k olan (?rne?in bir ka??t par?as? taraf?ndan tutulan) ancak par?ac?klar?n kayna?? v?cuda girerse biyolojik olarak ?ok tehlikeli olan par?ac?klar? kaydetmek i?in kullan?l?r. Mika pencereli dedekt?rler ayn? zamanda nispeten d???k enerjili par?ac?klar? (“yumu?ak” beta radyasyonu) saymak i?in de kullan?l?r.

Pirin?. 2. Silindirik ( A) ve son ( B) Geiger saya?lar?. Tan?mlar: 1 - vakum kabu?u (cam); 2 - anot; 3 - katot; 4 - pencere (mika, selofan)

Y?ksek enerjili par?ac?klar? veya yumu?ak X ???nlar?n? kaydetmek i?in tasarlanan sayac?n silindirik versiyonunda, ince duvarl? bir vakum kabu?u kullan?l?r ve katot, ince folyodan veya ince bir metal film (bak?r) ?eklinde yap?l?r. , al?minyum) kabu?un i? y?zeyinde biriktirilir. Bir dizi tasar?mda, ince duvarl? bir metal katot (sertle?tiricilerle birlikte) vakum kabu?unun bir eleman?d?r. Sert X-???n? radyasyonunun (partik?llerin) n?fuz etme g?c? artm??t?r. Bu nedenle, olduk?a kal?n bir vakum kabu?u duvarlar?na ve b?y?k bir katoda sahip dedekt?rler taraf?ndan kaydedilir. N?tron saya?lar?nda katot, n?tron radyasyonunun n?kleer reaksiyonlar yoluyla radyoaktif radyasyona d?n??t?r?ld??? ince bir kadmiyum veya bor tabakas?yla kaplan?r.

Cihaz?n hacmi genellikle atmosferik bas?nca (10 -50 kPa) yak?n bir bas?n?ta k???k (% 1'e kadar) argon kar???m? i?eren argon veya neon ile doldurulur. ?stenmeyen de?arj sonras? olaylar? ortadan kald?rmak i?in, gaz dolumuna bir brom veya alkol buhar? kar???m? (% 1'e kadar) eklenir.

Bir Geiger sayac?n?n, t?rlerine ve enerjilerine bak?lmaks?z?n par?ac?klar? kaydetme yetene?i (par?ac?k taraf?ndan ?retilen elektronlar?n say?s?na bak?lmaks?z?n bir voltaj darbesi ?retme), anodun ?ok k???k ?ap?ndan dolay? neredeyse elektrotlara uygulanan voltaj?n tamam? anoda yak?n dar bir katmanda yo?unla?m??t?r. Katman?n d???nda, gaz molek?llerini iyonla?t?rd?klar? bir “par?ac?k yakalama b?lgesi” vard?r. Par?ac?k taraf?ndan molek?llerden kopan elektronlar anoda do?ru h?zland?r?l?r, ancak d???k elektrik alan kuvveti nedeniyle gaz zay?f bir ?ekilde iyonize olur. Elektronlar, y?ksek alan kuvvetine sahip anoda yak?n katmana girdikten sonra iyonla?ma keskin bir ?ekilde artar; burada ?ok y?ksek derecede elektron ?o?almas?yla (10 7'ye kadar) elektron ???lar? (bir veya birka?) geli?ir. Ancak bundan kaynaklanan ak?m hen?z sens?r sinyalinin olu?umuna kar??l?k gelen bir de?ere ula?mamaktad?r.

Ak?m?n ?al??ma de?erindeki bir ba?ka art??, ???larda, iyonizasyonla e? zamanl? olarak, gaz dolgusundaki yabanc? madde molek?llerini iyonize etmek i?in yeterli olan yakla??k 15 eV enerjiye sahip ultraviyole fotonlar?n ?retilmesinden kaynaklanmaktad?r (?rne?in, iyonizasyon Brom molek?llerinin potansiyeli 12,8 V'tur). Katman?n d???ndaki molek?llerin fotoiyonizasyonundan kaynaklanan elektronlar anoda do?ru h?zland?r?l?r, ancak d???k alan kuvveti nedeniyle burada ??? geli?mez ve s?recin de?arj?n geli?imi ?zerinde ?ok az etkisi vard?r. Katmanda durum farkl?d?r: Ortaya ??kan fotoelektronlar, y?ksek voltaj nedeniyle, yeni fotonlar?n ?retildi?i yo?un ???lar? ba?lat?r. Say?lar? ilk say?y? a?ar ve "fotonlar - elektron ???lar? - fotonlar" ?emas?na g?re katmandaki s?re? h?zla (birka? mikrosaniye) artar ("tetikleme moduna" girer). Bu durumda, par?ac?k taraf?ndan ba?lat?lan ilk ???lar?n bulundu?u yerden bo?alma, anot boyunca yay?l?r (“enine ate?leme”), anot ak?m? keskin bir ?ekilde artar ve sens?r sinyalinin ?n kenar? olu?ur.

Sinyalin arka kenar? (ak?m azalmas?) iki nedenden kaynaklanmaktad?r: diren? boyunca ak?mdan kaynaklanan voltaj d????? nedeniyle anot potansiyelindeki bir azalma (?n kenarda potansiyel elektrotlar aras? kapasitans taraf?ndan korunur) ve bir azalma Elektronlar anottan ayr?ld?ktan sonra iyonlar?n uzay y?k?n?n etkisi alt?ndaki katmandaki elektrik alan kuvvetinde (y?k, noktalar?n potansiyellerini artt?r?r, bunun sonucunda katman boyunca voltaj d????? azal?r ve par?ac?k yakalama alan?nda) artar). Her iki neden de ??? geli?iminin yo?unlu?unu azalt?r ve “??? - fotonlar - ???” ?emas?na g?re s?re? kaybolur ve sens?rden ge?en ak?m azal?r. Ak?m darbesinin sona ermesinden sonra, anot potansiyeli ba?lang?? seviyesine y?kselir (elektrotlar aras? kapasitans?n anot direnci arac?l???yla y?klenmesi nedeniyle bir miktar gecikmeyle), elektrotlar aras?ndaki bo?luktaki potansiyel da??l?m? orijinal formuna geri d?ner. ?yonlar?n katoda gitmesinin sonucu olarak saya?, yeni par?ac?klar?n geli?ini kaydetme yetene?ini geri kazand?r?r.

Onlarca ?e?it iyonla?t?r?c? radyasyon dedekt?r? ?retilmektedir. Bunlar? belirlemek i?in ?e?itli sistemler kullan?l?r. ?rne?in, STS-2, STS-4 - kendi kendine s?nen u? saya?lar veya MS-4 - bak?r katotlu saya? (B - tungstenli, G - grafitli) veya SAT-7 - u? par?ac?k sayac?, SBM- 10 - saya? - metal par?ac?klar, SNM-42 - metal n?tron sayac?, SRM-1 - x-???nlar? sayac? vb.

3. Temel fiziksel yasalar

3.1 Par?ac?k kayd?ndan sonra i?levselli?i geri y?kleme

?yonlar?n bir par?ac??? tespit ettikten sonra bo?lu?u terk etmesi i?in gereken s?renin nispeten uzun oldu?u ortaya ??k?yor - birka? milisaniye; bu, radyasyon doz h?z?n?n ?l??lmesi i?in ?st s?n?r? s?n?rl?yor. Y?ksek radyasyon yo?unlu?unda par?ac?klar iyon ayr?lma s?resinden daha k?sa aral?klarla ula??r ve baz? par?ac?klar sens?r taraf?ndan alg?lanmaz. ??lem, i?levselli?inin geri kazan?lmas? s?ras?nda sens?r?n anodunda bir voltaj osilogram? ile g?sterilmektedir (?ekil 3).

Pirin?. 3. Bir Geiger sayac?n?n anotundaki voltaj osilogramlar?. sen O- normal modda sinyal genli?i (y?zlerce volt). 1 - 5 - par?ac?k say?lar?

Birinci par?ac???n (?ekil 3'te 1) sens?r hacmine giri?i, darbeli bir gaz de?arj?n? ba?lat?r ve bu da voltajda miktar kadar bir azalmaya yol a?ar. sen O(normal sinyal genli?i). Ayr?ca, iyonlar katodu terk ederken bo?luk boyunca ak?m?n yava? yava? azalmas?n?n bir sonucu olarak ve elektrotlar aras? kapasitans?n s?n?rlay?c? bir diren? yoluyla voltaj kayna??ndan y?klenmesi nedeniyle voltaj artar. ?lkinin gelmesinden k?sa bir s?re sonra ba?ka bir par?ac?k sens?re girerse (?ekil 3'te 2), o zaman bo?lu?un etkisi ko?ullar? alt?nda anottaki d???k voltaj ve d???k alan kuvveti nedeniyle bo?alma s?re?leri zay?f geli?ir. iyonlar?n y?k?. Bu durumda sens?r sinyalinin kabul edilemeyecek kadar k???k oldu?u ortaya ??kar. ?kinci par?ac???n birinciden (?ekil 3'teki par?ac?klar 3 - 5) daha uzun bir zaman aral???ndan sonra gelmesi, voltaj?n artmas? ve uzay y?k?n?n azalmas? nedeniyle daha b?y?k genli?e sahip bir sinyal verir.

?kinci par?ac?k, ilkinden sonra sens?re, ?ekil 1'deki par?ac?k 1 ve 2 aras?ndaki zaman aral???ndan daha k?sa bir aral?kta girerse. 3'te g?r?ld??? gibi, yukar?da belirtilen nedenlerden dolay? sens?r hi?bir ?ekilde sinyal ?retmez (par?ac??? saymaz). Bu ba?lamda, par?ac?k 1 ve 2 aras?ndaki zaman aral???na “saya? ?l? zaman?” denir (par?ac?k 2'nin sinyal genli?i normalin %10'udur). ?ekil 2'deki 2 ve 5 numaral? par?ac?klar aras?ndaki zaman aral???. 3'e "sens?r iyile?me s?resi" ad? verilir (par?ac?k 5 sinyali %90 normaldir). Bu s?re zarf?nda sens?r sinyallerinin genli?i azal?r ve bunlar elektriksel darbe sayac? taraf?ndan kaydedilemeyebilir.

?l? zaman (0,01 - 1 ms) ve serbest b?rakma s?resi (0,1 - 1 ms) Geiger sayac?n?n ?nemli parametreleridir. Bu parametrelerin de?erleri ne kadar d???k olursa, kaydedilen maksimum doz oran? da o kadar y?ksek olur. Parametreleri belirleyen ana fakt?rler gaz bas?nc? ve s?n?rlama direncinin de?eridir. Bas?n? ve diren? de?erinin azalmas?yla iyonun bo?luktan ayr?lma h?z? artt???ndan ve elektrotlar aras? kapasitans?n ?arj i?leminin zaman sabiti azald???ndan ?l? zaman ve toparlanma s?resi azal?r.

3.2 Dozimetrik ?zellikler

Geiger sayac?n?n hassasiyeti, sens?r taraf?ndan ?retilen darbelerin frekans?n?n, saat ba??na mikrosievert (mSv/h; se?enekler: Sv/s, mSv/s, mSv/s) cinsinden ?l??len radyasyon doz h?z?na oran?d?r. Tipik hassasiyet de?erleri: Mikrosievert ba??na 0,1 - 1 darbe. ?al??ma aral???nda hassasiyet, saya? okumas? (saniyedeki darbe say?s?) ile doz h?z? aras?ndaki orant? katsay?s?d?r. Aral???n d???nda, dedekt?r?n dozimetrik ?zelli?i - okumalar?n doz h?z?na ba??ml?l??? - ile yans?t?lan orant?l?l?k ihlal edilir (?ekil 4).

Pirin?. Farkl? gaz bas?n?lar?na (1 - 5 kPa, 2 - 30 kPa) sahip iki saya? i?in say?m oran?n?n radyoaktif radyasyonun doz h?z?na (dozimetrik ?zellikler) ba??ml?l???

Fiziksel de?erlendirmelerden, doz h?z? artt?k?a sens?r okumalar?n?n, sens?r?n ?l? zaman? olan (1/) de?erini ge?emeyece?i sonucu ??kar (daha k?sa bir zaman aral???ndan sonra gelen par?ac?klar say?lmaz). Bu nedenle, dozimetrik ?zelli?in ?al??ma do?rusal b?l?m?, yo?un radyasyon b?lgesinde (1/) seviyesinde yatay bir d?z ?izgiye sorunsuz bir ?ekilde ge?i? yapar.

?l? zaman azald?k?a, daha y?ksek radyasyon g?c?nde sens?r?n dozimetrik karakteristi?i daha y?ksek seviyede yatay hale gelir ve ?l??m?n ?st s?n?r? artar. Bu durum gaz bas?nc? d??t???nde g?r?l?r (?ekil 4). Ancak ayn? zamanda sens?r?n hassasiyeti de azal?r (gaz-de?arj aral???n? molek?llerle ?arp??madan ge?en par?ac?klar?n say?s? artar). Bu nedenle bas?n? azald?k?a dozimetrik karakteristik d??er. Matematiksel olarak karakteristik a?a??daki ili?kiyle tan?mlan?r:

Nerede N- sayma h?z? (sens?r okumalar? - saniyedeki darbe say?s?); - saya? hassasiyeti (mikrosievert ba??na saniyedeki darbe say?s?); R- radyasyon dozu oran?; - sens?r?n ?l? s?resi (saniye cinsinden).

3.3 Sens?r sayma karakteristi?i

Radyasyon doz h?z? izlemenin ?o?unlukla a??k havada veya sens?r?n pillerden veya di?er galvanik kaynaklardan g?? ald??? sahada yap?lmas? gerekir. ?al??t?k?a gerilimleri azal?r. Ayn? zamanda sens?rdeki gaz de?arj i?lemleri b?y?k ?l??de gerilime ba?l?d?r. Bu nedenle Geiger sayac? okumalar?n?n sabit radyasyon doz oran?ndaki voltaja ba??ml?l??? sens?r?n en ?nemli ?zelliklerinden biridir. Ba??ml?l??a sens?r?n sayma karakteristi?i denir (?ekil 5).

Sunulan ba??ml?l?klardan birinde (e?ri 2) karakteristik noktalar i?aretlenmi?tir A - D. D???k voltajda (noktan?n solunda) A) iyonla?t?r?c? bir par?ac?k onlara ?arpt???nda sens?rde ?retilen elektronlar elektron ???lar?n? ba?lat?r, ancak bunlar?n yo?unlu?u gerekli genlikte bir ak?m darbesi olu?turmak i?in yetersizdir ve kar?? okumalar s?f?rd?r. Nokta A“Ba?lang?? say?m voltaj?na” kar??l?k gelir. B?lgede artan gerilimle A - B Elektronlar?n par?ac?k yakalama b?lgesinden anoda yak?n katmana y?ksek alan kuvvetiyle girme olas?l??? artt??? i?in saya? okumalar? artar. D???k voltajda elektronlar, katmana do?ru hareketleri s?ras?nda iyonlarla yeniden birle?ir (?ncelikle brom safs?zl?k molek?llerine "yap??arak" negatif iyonlar olu?turabilirler). bu noktada ???NDE voltaj hemen hemen t?m elektronlar? h?zl? bir ?ekilde katmana ta??mak i?in yeterlidir ve rekombinasyon yo?unlu?u s?f?ra yak?nd?r. Sens?r normal genlikte sinyaller ?retir.

Sayma karakteristi?inin ?al??ma alan?nda B-C("karakteristik plato") artan voltajla birlikte saya? okumalar? biraz artar; bu, b?y?k pratik ?neme sahiptir ve Geiger sayac?n?n bir avantaj?d?r. Kalitesi ne kadar y?ksek olursa, plato ne kadar uzun olursa (100-400 V) ve sayma karakteristi?inin yatay b?l?m?n?n dikli?i o kadar d???k olur.

Pirin?. 5. ?e?itli gaz bas?nc? ve brom safs?zl?k i?eri?i de?erlerinde sayma h?z?n?n voltaja (sayma karakteristi?i) ba??ml?l???: 1 - 8 kPa, %0,5; 2 - 16 kPa, %0,5; 3 - 16 kPa, 5 mSv/saat radyasyon doz oran? i?in %0,1. A,B,C,D- e?ri 2'nin karakteristik noktalar?

Platonun dikli?i (veya e?imi) S birim voltaj ba??na saya? okumalar?ndaki y?zde de?i?im ile karakterize edilir:

Nerede N B Ve N C - saya? okumalar? platonun ba??nda ve sonunda; sen B Ve sen C- platonun ba?lang?c?ndaki ve sonundaki voltaj de?erleri. Tipik e?im de?erleri %0,01 - 0,05/V'dir.

Sayma karakteristi?inin platosundaki okumalar?n g?receli stabilitesi, iyonla?t?r?c? bir par?ac???n geli?iyle sens?rde meydana gelen spesifik bir de?arj t?r? ile sa?lan?r. Gerilimdeki bir art?? elektron ???lar?n?n geli?imini yo?unla?t?r?r, ancak bu yaln?zca de?arj?n anot boyunca yay?lmas?n?n h?zlanmas?na yol a?ar ve sayac?n par?ac?k ba??na bir sinyal ?retme yetene?i neredeyse hi? bozulmaz.

Sayma karakteristi?inin platosunda voltaj?n artmas?yla birlikte sayma oran?ndaki hafif bir art??, de?arj?n etkisi alt?nda katottan elektron emisyonu ile ili?kilidir. Emisyon, elektronlar?n iyonlar, uyar?lm?? atomlar ve fotonlar taraf?ndan f?rlat?lmas? anlam?na gelen s?zde i?lemlerden kaynaklan?r. Katsay?n?n geleneksel olarak iyon ba??na elektron say?s?na e?it oldu?u kabul edilir (uyar?lm?? atomlar ve fotonlar ima edilir). Katsay?n?n karakteristik de?erleri 0,1 - 0,01'dir (gaz?n t?r?ne ve katot malzemesine ba?l? olarak 10 - 100 iyon bir elektron ??kar?r). Bu katsay? de?erleriyle Geiger sayac? ?al??maz, ??nk? katottan ayr?lan elektronlar iyonla?t?r?c? par?ac?klar olarak kaydedilir (“yanl??” sinyaller kaydedilir).

Sayac?n normal ?al??mas?, katsay?y? keskin bir ?ekilde azaltan (10 -4'?n alt?nda) gaz dolumuna brom veya alkol buhar?n?n ("s?nd?rme yabanc? maddeleri") eklenmesiyle sa?lan?r. Bu durumda, yanl?? sinyallerin say?s? da keskin bir ?ekilde azal?r, ancak fark edilebilir kal?r (?rne?in y?zde birka?). Artan voltajla birlikte de?arj i?lemleri yo?unla??r, yani. iyonlar?n, uyar?lm?? atomlar?n ve fotonlar?n say?s? artar ve buna ba?l? olarak yanl?? sinyallerin say?s? da artar. Bu, sayma karakteristi?inin platosundaki (artan e?im) ve platonun sonundaki (dik bir kesime ge?i?) sens?r okumalar?ndaki hafif art??? a??klar. C - D). Safs?zl?k i?eri?i artt?k?a katsay? daha b?y?k ?l??de azal?r, bu da platonun e?imini azalt?r ve uzunlu?unu artt?r?r (?ekil 5'teki 2 ve 3 e?rileri).

Bununla birlikte, s?nd?rme safs?zl???n?n i?eri?inin belirli bir de?erin ?zerine ??kmas? (brom i?in %1, alkol i?in %10) sens?r parametrelerini k?t?le?tirir: sayma voltaj? artmaya ba?lar (nokta) A?ekilde), platonun e?imi artar ve uzunlu?u azal?r. Bu, iyonize edici par?ac?k taraf?ndan olu?turulan elektronlar?n bir k?sm?n?n, saya? a??ld???nda ?nemli bir s?re sonra anoda yak?n katmana giren a??r negatif iyonlar?n olu?umuyla brom veya alkol molek?llerine "yap??mas?" ile a??klanmaktad?r. par?ac?klar? kaydetme yetene?i zaten geri y?klendi. Katmanda, y?ksek alan kuvvetinin etkisi alt?nda iyon b?l?n?r ve ortaya ??kan elektron, yanl?? bir sens?r sinyali ba?lat?r.

Safs?zl?klar? s?nd?rmenin fiziksel etki mekanizmas?, elektronlar?n emisyonuna neden olabilecek iyonlar?n, uyar?lm?? atomlar?n ve fotonlar?n katoda beslenmesinde keskin bir azalman?n yan? s?ra, elektronlar?n katottan ?al??ma fonksiyonunda bir art??t?r. Katoda do?ru hareket eden ana gaz?n iyonlar? (neon veya argon), neon ve argonun iyonizasyon potansiyelleri bromunkinden daha b?y?k oldu?undan, safs?zl?k molek?lleri ile ?arp??malarda "y?k de?i?imi" sonucunda n?tr atomlar haline gelir. ve alkol (s?ras?yla: 21,5 V; 15,7 V; 12,8 V; Bu durumda a???a ??kan enerji, molek?llerin yok edilmesine veya elektronlar?n foto emisyonuna neden olamayan d???k enerjili fotonlar?n olu?umuna harcan?r. ?stelik bu t?r fotonlar safs?zl?k molek?lleri taraf?ndan iyi bir ?ekilde emilir.

?arj de?i?imi s?ras?nda olu?an safs?zl?k iyonlar? katoda girer ancak elektron emisyonuna neden olmaz. Brom durumunda bu, iyonun potansiyel enerjisinin (12,8 eV) katottan iki elektronu koparmak i?in yeterli olmamas?yla a??klan?r (biri iyonu n?tralize etmek i?in, di?eri bir elektron ????n? ba?latmak i?in) , ??nk? bir safs?zl?k bromun varl???nda katodu terk eden elektronlar?n i? fonksiyonu 7 eV'ye y?kselir. Alkol durumunda, iyonlar? katotta n?tralize ederken, a???a ??kan enerji genellikle elektronlar?n f?rlat?lmas? i?in de?il, kompleks molek?l?n ayr??mas? i?in harcan?r.

De?arjda ortaya ??kan ana gaz?n uzun ?m?rl? (yar? kararl?) uyar?lm?? atomlar?, prensip olarak katoda d??ebilir ve potansiyel enerjileri olduk?a y?ksek oldu?undan (?rne?in, neon i?in 16,6 eV) elektron emisyonuna neden olabilir. Bununla birlikte, atomlar safs?zl?k molek?lleriyle ?arp??t???nda enerjilerini onlara "s?nd?r?lm??" olarak aktard?klar? i?in s?recin olas?l??? ?ok d???kt?r. Enerji, safs?zl?k molek?llerinin ayr??mas? veya katottan elektronlar?n foto emisyonuna neden olmayan ve safs?zl?k molek?lleri taraf?ndan iyi emilen d???k enerjili fotonlar?n emisyonu i?in harcan?r.

Yakla??k olarak ayn? ?ekilde, de?arjdan gelen ve katottan elektron emisyonuna neden olabilecek y?ksek enerjili fotonlar "s?nd?r?l?r": molek?llerin ayr??mas? ve emisyonu i?in daha sonra enerji t?ketimi ile safs?zl?k molek?lleri taraf?ndan emilirler. d???k enerjili fotonlar.

Brom ilavesiyle saya?lar?n dayan?kl?l??? ?ok daha y?ksektir (10 10 - 10 11 darbe), ??nk? s?nd?rme safs?zl???n?n molek?llerinin ayr??mas?yla s?n?rl? de?ildir. Brom konsantrasyonundaki azalma, sens?r ?retim teknolojisini karma??kla?t?ran ve katot malzemesi se?imine k?s?tlamalar getiren (?rne?in, paslanmaz ?elik kullan?l?r) nispeten y?ksek kimyasal aktivitesinden kaynaklanmaktad?r.

Sayma karakteristi?i gaz bas?nc?na ba?l?d?r: artt?k?a sayman?n ba?lang?c?ndaki voltaj artar (nokta A?ekil 5'te sa?a kayar) ve iyonla?t?r?c? par?ac?klar?n sens?rdeki gaz molek?lleri taraf?ndan daha verimli yakalanmas?n?n bir sonucu olarak plato seviyesi artar (?ekil 5'teki e?riler 1 ve 2). Sayma ba?latma voltaj?ndaki art??, sens?rdeki ko?ullar?n Paschen e?risinin sa? dal?na kar??l?k gelmesiyle a??klanmaktad?r.

??z?m

Geiger-Muller sayac?n?n yayg?n kullan?m?, y?ksek hassasiyeti, ?e?itli radyasyon t?rlerini tespit etme yetene?i, kar??la?t?rmal? basitli?i ve d???k kurulum maliyeti ile a??klanmaktad?r. Saya? 1908 y?l?nda Geiger taraf?ndan icat edilmi? ve M?ller taraf?ndan geli?tirilmi?tir.

Silindirik bir Geiger-Muller sayac?, metal bir t?p veya i?eriden metalize edilmi? bir cam t?p ve silindirin ekseni boyunca gerilmi? ince bir metal iplikten olu?ur. ?plik anot, t?p ise katot g?revi g?r?r. T?p, seyreltilmi? gazla doldurulur; ?o?u durumda asal gazlar kullan?l?r - argon ve neon. Katot ve anot aras?nda yakla??k 400 V'luk bir voltaj olu?turulur. ?o?u ?l??m cihaz? i?in yakla??k 360 ila 460 V aras?nda uzanan bir plato vard?r, bu aral?ktaki k???k voltaj dalgalanmalar? sayma h?z?n? etkilemez.

Sayac?n ?al??mas?, radyoaktif bir izotop taraf?ndan yay?lan, sayac?n duvarlar?na ?arpan, elektronlar? d??ar? atan darbe iyonizasyonuna dayanmaktad?r. Gaz?n i?inde hareket eden ve gaz atomlar?yla ?arp??an elektronlar, elektronlar? atomlardan d??ar? atar ve pozitif iyonlar ve serbest elektronlar olu?turur. Katot ve anot aras?ndaki elektrik alan?, elektronlar? darbe iyonizasyonunun ba?layaca?? enerjilere h?zland?r?r. Bir iyon ???? meydana gelir ve saya?tan ge?en ak?m keskin bir ?ekilde artar. Bu durumda, kay?t cihaz?na sa?lanan R direncinde bir voltaj darbesi olu?ur. Sayac?n kendisine ?arpan bir sonraki par?ac??? kaydedebilmesi i?in ??? ak?nt?s?n?n s?nd?r?lmesi gerekir. Bu otomatik olarak ger?ekle?ir. Ak?m darbesinin ortaya ??kt??? anda, R direnci boyunca b?y?k bir voltaj d????? meydana gelir, b?ylece anot ve katot aras?ndaki voltaj keskin bir ?ekilde azal?r - ?yle ki de?arj durur ve ?l??m cihaz? tekrar kullan?ma haz?r hale gelir.

Sayac?n ?nemli bir ?zelli?i verimlili?idir. G-???nlar?n?n madde ile etkile?imi nispeten nadir oldu?undan ve ikincil elektronlar?n bir k?sm? gaza ula?madan cihaz?n duvarlar? taraf?ndan emildi?inden, sayaca ?arpan t?m g-fotonlar ikincil elektron vermeyecek ve kaydedilmeyecektir. hacim.

Tezgah?n verimlili?i, tezgah duvarlar?n?n kal?nl???na, malzemesine ve g-radyasyonunun enerjisine ba?l?d?r. En verimli olan?, duvarlar? y?ksek atom numaras? Z olan bir malzemeden yap?lm?? olan saya?lard?r, ??nk? bu, ikincil elektronlar?n olu?umunu artt?r?r. Ayr?ca sayac?n duvarlar?n?n yeterince kal?n olmas? gerekir. Kar?? duvar?n kal?nl???, duvar malzemesindeki ikincil elektronlar?n ortalama serbest yoluna e?it olmas? ?art?yla se?ilir. Duvar kal?nl??? b?y?kse ikincil elektronlar sayac?n ?al??ma hacmine ge?meyecek ve bir ak?m darbesi olu?mayacakt?r. G-radyasyonu madde ile zay?f bir ?ekilde etkile?ime girdi?inden, genellikle g-saya?lar?n?n verimlili?i de d???kt?r ve yaln?zca %1-2'dir. Geiger-Muller sayac?n?n bir di?er dezavantaj? ise par?ac?klar? tan?mlama ve enerjilerini belirleme yetene?i sa?lamamas?d?r. Sintilasyon saya?lar?nda bu dezavantajlar yoktur.

Referanslar

Acton D.R. So?uk katotlu gaz bo?altma cihazlar?. M.;L.: Enerji, 1965.

Kaganov I.L. ?yonik cihazlar. M.: Enerji, 1972.

Katsnelson B.V., Kalugin A.M., Larionov A.S. Elektrovakum elektronik ve gaz de?arj cihazlar?: El Kitab?. M.: Radyo ve ileti?im, 1985.

Knoll M., Eichmeicher I. Teknik elektronik T. 2. M.: Enerji, 1971.

Sidorenko V.V. ?yonla?t?r?c? radyasyon dedekt?rleri: El Kitab?. L.: Gemi ?n?as?, 1989

Sitede yay?nland?

Benzer belgeler

?yonla?t?r?c? radyasyon kavram? ve t?rleri. Radyasyonu ?l?en aletler ve Geiger sayac?n?n ?al??ma prensibi. Cihaz?n ana bile?enleri ve blok ?emas?. Eleman taban?n?n se?imi ve gerek?esi. CAD OrCAD'de devre ?emas?n?n tasar?m?.

tez, 30.04.2014 eklendi


6-3-2-1 kodunda KSCH=11 olan asenkron sayac?n JJJJ tetikleyicilerinin tipi, amac?, ?e?itleri ve teknik ?zellikleri ile analizi ve sentezi. Toplama sayac?n?n nas?l ?al??t???na bir ?rnek. JK tetikleyicisinin sentezi (bilgiyi kaydetmek ve saklamak i?in cihaz).

kurs ?al??mas?, eklendi 25.07.2010


Sayac?n kavram? ve amac?, parametreleri. Toplama ve ??karma sayac? olu?turma ilkesi. Tersine ?evrilebilir bir sayac?n ?ok y?nl?l???. D?n???m fakt?r? 2n'den farkl? olan saya?lar ve b?l?c?ler. Ge?i? saya?lar? (farkl? tetikleyiciler).

?zet, 29.11.2010 eklendi


Electronics Workbench geli?tirme ortam?n? kullanarak 30'a kadar sayabilen bir cihaz?n ger?eklenmesi. Sayac?n ?al??ma prensibi giri?e verilen darbe say?s?n? saymakt?r. Cihaz?n bile?enleri: jenerat?r, prob, mant?ksal elemanlar, tetikleyici.

kurs ?al??mas?, 22.12.2010 eklendi


Sintilasyon sayac?n?n ?al??ma prensibi ve uygulama kapsam?. Sintilasyon spektrometrelerinin kalibrasyonu. Kat? sintilat?rlerin sabitlenmesi ve montaj?. Antrasen ve stilbenden yap?lm?? tek kristalli sintilat?rler. Genlik darbe analiz?rleri.

?zet, 28.09.2009 eklendi


Sens?rlerin kavram? ve ?al??ma prensibi, ama?lar? ve fonksiyonlar?. Sens?rlerin s?n?fland?r?lmas? ve ?e?itleri, uygulama alanlar? ve olanaklar?. D?zenleyicilerin ?z? ve temel ?zellikleri. Y?kselte?lerin ve akt?at?rlerin kullan?m ?zellikleri ve parametreleri.

?zet, 28.03.2010 eklendi


Dijital devrelerdeki saya?lar?n kod s?zc?kleri ?zerinde yapt??? mikro i?lemler. K155TV1 tetikleyicisinin blok ?emas?, elektriksel parametreler. Dijital sayac?n ?al??ma prensibi, do?ruluk tablosunun olu?turulmas?, Micro-Cap program?nda modelleme.

kurs ?al??mas?, eklendi 03/11/2013


?kili integral sayac?n ve ikili ondal?k kod ??z?c?n?n ?al??mas?n?n analizi. Kullan?lmayan giri?leri g?? veriyoluna, "ortak" kabloya veya kullan?lan ba?ka bir giri?e ba?lama. Kod ??z?c? zamanlama diyagram?n?n analizi. Johnson saya? cihaz?.

laboratuvar ?al??mas?, 18.06.2015 eklendi


Tek bir dijital cihaz?n fonksiyonel par?alar?n?n geli?tirilmesi: mant?ksal cihaz; saya?, tek kararl?, bilgi ak???n?n sayaca senkronize edilmesi; Cihaz?n ?al??mas?n?n sonucunu insanlar?n eri?ebilece?i bir bi?imde sunmak i?in kod ??z?c?.

kurs ?al??mas?, eklendi 31.05.2012


Sens?rlerin tan?m? ve tasar?m?; ?al??ma prensipleri, kullan?m ?rnekleri. ?ok katl? bir binada, malzeme odalar?nda ve otoparkta merdivenlerin g?venli?i ve ayd?nlatmas?. Hareket cihazlar?ndaki farkl?l?klar. Elektronik k?z?l?tesi sens?r?n ?zellikleri.