Описание установки работы n 220

Установка для регистрации космических частиц состоит из двух счетчиков Гейгера - Мюллера СГ₁ и СГ₂, источника высокого напряжения и осциллографа 0 (рис.8).

Рис. 8

Напряжение источника питания подбирается таким образом, чтобы счет­чики СГ₁ и СГ₂ работали в гейгеровском режиме. Сигналы от каждого счетчика с сопротивлений R₁ и R₂ через разделительные емкости С₁ и C₂ подается на входы X и У осциллографа, на экране которого наб­людаются импульсы при прохождении через счетчики частиц с высокой энергией.

При наличии какой-нибудь фоновой частицы, образовавшейся, нап­ример, в результате ядерного расщепления и пролетавшей через счетчик СГ₁ или СГ₂ , луч осциллографа отклоняется соответственно в горизонтальном либо вертикальном направлениях. На экране будет наблюдаться, картина, изображенная на рис.9а и 96 соответственно.

Рис. 9.

При пролетании частицы в пространстве, ограниченном телесным углом установки и отмеченным на рис. I пунктирными линиями, сра­батывает оба счетчика. Сигналы поступят как на вертикальные, так и на горизонтальные отклонявшие пластины осциллографа. На экране бу­дут наблюдаться вспышки в заштрихованном секторе (рис. 9в). При расположении счетчиков один над другим (рис.8) будут регистриро­ваться частицы, попадающие в телесный угол из космоса. Такие чув­ствительные к направлению установки называют обычно "телескопами”. "Телескоп" регистрирует мезоны, электроны и позитроны, которые об­ладают высокой энергией. γ - кванты и β - частицы практически не вы­зывают электрического разряда сразу в двух счетчиках. Первые перес­тают существовать после регистрации одним из счетчиков, исчезая, например, при фотоэлектрическом поглощении. Энергия вторых недоста­точна для прохождения сквозь стенки "телескопа".

Интенсивность падающих космических лучей рассчитывают по формуле:

, (1)

где N - число частиц, проходящих через оба счетчика за время t.

Порядок выполнения работы

1. Включить в сеть 220 В "телескоп".

2. Включить в сеть 220 В осциллограф.

3. После прогрева осциллографа сосчитать число частиц, прошедших одновременно через оба счетчика (рис.8) в течение 5 минут.

4. Вычислить по формуле (1) интенсивность космических лучей.

Контрольные вопросы

1. Устройство и принцип действия "телескопа".

2. Какие элементарные частицы регистрируются "телескопом"?

3. Почему γ-квант не может быть зарегистрирован одновременно двумя счетчиками Гейгера-Мюллера?

4. Основные свойства и строение ядра.

5. Энергия связи ядра. Дефект массы ядра.

6. Происхождение космических лучей.

7. Состав космических лучей.

8. Методы регистрации заряженных частиц.