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
-
Включить в сеть 220 В "телескоп".
-
Включить в сеть 220 В осциллограф.
-
После прогрева осциллографа сосчитать число частиц, прошедших одновременно через оба счетчика (рис.8) в течение 5 минут.
-
Вычислить по формуле (1) интенсивность космических лучей.
Контрольные вопросы
-
Устройство и принцип действия "телескопа".
-
Какие элементарные частицы регистрируются "телескопом"?
-
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.