5.11 (1)Физические принципы работы газоразрядного счетчика радиоктивного излучения. Радиометрия.

Радиометрия — совокупность методов измерений активности источников ионизирующего излучения. Базируется на различных физических эффектах, возникающих при воздействии излучения на вещество — люминесценция, ионизация, образование видимых следов и т. д.

Одним из основоположников радиометрии является Ганс Гейгер, который в 1908 году изобрёл счётчик заряженных частиц и поныне носящий его имя. Также можно назвать Чарльза Вильсона, изобретшего камеру Вильсона, позволяющую наблюдать траектории заряженных частиц.

Устройство і принцип роботи газорозрядних лічильника

Лічильником може бути будь-який газонаповнений прилад, поставлений в режим роботи, що забезпечує реєстрацію потрапляння ядерної частинки по виникненню розрядного струму.

По своєму пристрої лічильник є своєрідним конденсатором - він складається звичайно з двох електродів. Форма електродів, як правило, циліндрична. Внутрішнім електродом служить тонка вольфрамова (можна залізо, або ін метал) нитка діаметром 0,1-0,5 мм. Ця нитка натягнута вздовж осі другого електроду - скляного, покритого з внутрішньої сторони проводять шаром, або металевого циліндра діаметром 1-3 см (рис. 1).

Для існування струму в газі необхідна наявність в просторі між електродами вільних електричних зарядів і електричного поля, що підтримує струм. Тому, якщо до електродів прикладена різниця потенціалів, то струм через лічильник буде проходити лише за умови, що під дією потрапили в лічильник рухомих частинок або квантів електромагнітного випромінювання в ньому утворюються іони. Величина струму в газі не пропорційна додається до лічильника напрузі.

Розглянемо більш детально залежність величини струму імпульсу від режиму роботи лічильника, тобто від прикладеної до електродів напруги при потраплянні частинки з певною кінетичної енергією.

Спочатку, при малих напругах на електродах, із зростанням напруги U зростає пропорційно і струм I, але, починаючи з деякого значення напруги Uн, струм досягає насичення і не змінюється при подальшому зростанні U в значному інтервалі напруги. пояснюється це тим, що при малих напругах не всі іони, що утворилися під дією випромінювання, досягають електродів. Частина їх стикається з іонами протидії положного знака та рекомбінує. При напругах Uн і вище ел.поле настільки велике, що все що утворюються іони розтягування-ються до протидії положним елек-тродам. Іонізаційний струм в інтервалі напруги Uн-Uп отримав назву струму насичення , тому що його величина не залежить від напруги і визначається тільки числом утворюються іонів у одиницю часу.

Іонізаційний прилади, що працюють в режимі струму насичення, наз. іонізаційними камерами. Значить, в інтервалі Uн-Uп лічильник працює як іонізаційні камера. Бо одна іонізуюча частка створює дуже малий імпульс струму (exp (-14) A), то без попереднього посилення не може бути виміряна навіть чутливими гальванометром. Тому іонізаційні камери, як правило, роблять великих розмірів і застосовують для реєстрації (на відміну від лічильника) цілого потоку іонізуючих частинок.