Лічильник Гейгера
Повєткіна Олена, 37 група
Зміст
Загальний опис (принцип дії)
Лічи́льник Ге́йгера або лічильник Гейгера-Мюллера — детектор радіоактивного випромінювання на основі іонізаційної камери. Лічильник Гейгера призначений для реєстрації окремої швидкої зарядженої частинки. Факт реєстрації може відображатися відхиленням стрілки, спалахом лампочки або акустичним сигналом.
Лічильник призначений для реєстрації бета- та гамма-променів, може бути прилаштований для реєстрації альфа-частинок і нейтронів.
Історична довідка
Лічильник, початково для реєстрації тільки альфа-частинок розробив у 1908 році Ганс Гейгер, працюючи разом із Ернестом Резерфордом. До 1928 року Гейгер зі своїм аспірантом Вальтером Мюллером вдосконалили його таким чином, що стала можливою реєстрація різних частинок.
Сучасний лічильник з використанням галогенів винайшов у 1947 році Сідні Г. Лібсон. Запропонована ним модифікація дозволити знизити напругу з 1000—1500 В до 400 — 600 В, підвищивши при цьому довговічність приладу.
Технічні характеристики
Основний елемент лічильника Гейгера — іонізаційна камера. Вона має вигляд трубки, металеві або покриті вуглецем стінки якої служать катодом, а дротина посередині — анодом. Камера заповнена інертними газами із домішками галогенів. Один із торців трубки роблять скляним. Через цей кінець проникають високоенергетичні частинки. Інший призначений для контакту зі джерелом живлення та електронною схемою реєстрації.
При ввімкненому лічильнику між катодом і анодом подається напруга, при якій струм у лічильнику відсутній, тобто самостійний розряд неможливий, однак достатня для несамостійного розряду. Коли в іонізаційну камеру влітає високоенергетична заряджена частинка, наприклад, електрон, вона іонізує атоми інертного газу, утворюючи вільні електрони та йони, що починають рухатися до аноду й катоду, відповідно. Розганяючись в електричному полі, вони в свою чергу йонізують нейтральні атоми завдяки ударній іонізації. Утворюється лавина, що призводить до короткого імпульсу струму через камеру.
Склянне віконце трубки дозволяє реєструвати бета- та гамма-частинки. Для реєстрації альфа-частинок вікно роблять із слюди.
Сфера застосування
Лічильники Гейгера - Мюллера 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.
Фото, відео-матеріали
Список використаних джерел
- Опис
- Історія
- Застосування
- Онучин, А. П. Экспериментальные методы ядерной физики: учебник / А. П. Онучин.— Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010.—221 с.
- Элементарный учебник физики: Учеб, пособие. В 3 т. / Под ред. Г. С. Ландсберга: Т. 2. Электричество и магнетизм. — 12-е изд. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. — 480 с.
- Тюрин, Ю. И. Физика. Ядерная физика. Физика элементарных частиц. Астрофизика: учебник / И. П. Чернов, Ю. Ю. Крючков, Томский политехн. ун-т, Ю. И. Тюрин.— Томск: Изд-во ТПУ, 2009.— 240 с.
