Il Tubo Geiger Muller Pancake LND 7317 è La Migliore Sonda per la Rilevazione Accurata della Radioattività Alfa, Beta e Gamma.
Se sei un esperto di radioprotezione, un ricercatore o semplicemente un appassionato al mondo della rilevazione delle radiazioni ionizzanti, avrai sicuramente avuto una esperienza diretta con il contatore Geiger. Questo strumento è essenziale per rilevare la presenza di radioattività nell’ambiente e su oggetti di varia natura.
Al centro di molti dei contatori Geiger più o meno versatili ed efficienti, si trova un componente cruciale: il tubo Geiger. Tra le varie tipologie disponibili, il tubo Geiger Pancake si distingue per le sue caratteristiche uniche e la sua eccezionale sensibilità, in particolare, il modello LND 7317 è una scelta di riferimento per molte applicazioni professionali e amatoriali, vedi in proposito i nostri Contatori Geiger Made in Italy con sonda Pancake. che utilizzano come sensore proprio questa speciale sonda ad alte prestazioni.
Dunque In questo articolo approfondiremo nello specifico le caratteristiche funzionali e tecniche della sonda Pancake LND 7317, esplorando perché questo specifico tubo è così apprezzato e quali vantaggi offre nella rilevazione di diversi tipi di radiazioni ionizzanti.
Funzionamento del Tubo Geiger: Principi Fondamentali
Prima di immergerci nelle specificità del LND 7317, è utile comprendere come funziona il tubo Geiger. Un tubo Geiger-Müller (G.M.) è il sensore principale di un contatore Geiger. È essenzialmente un tubo sigillato dove In uno degli estremi viene inserito un anodo costituito da un filo o piastra che lo attraversa per buona parte della sua lunghezza e un catodo che in pratica è la parete del tubo stesso.
Il Tubo Geiger viene riempito con un gas nobile a bassa pressione come Neon o Argon, miscelato con una piccola quantità di gas alogeno di “quenching”, che serve a estinguere il più rapidamente possibile la scarica che si forma tra gli elettrodi immersi nello stesso gas, quando il tubo viene attraversato dalle radiazioni ionizzanti.
Quando una particella di radiazione ionizzante (alfa, beta o gamma), entra nel tubo e ionizza gli atomi del suo gas, creando ioni e elettroni liberi. Tra l’anodo e il catodo del Tubo Geiger è applicata una elevata forza elettromotrice (FEM), generata da un apposito Convertitore DC-DC ad alta efficienza, capace di produrre tensioni elevate a bassa corrente, dell’ordine dei 400 – 500 Volts, partendo da ordinarie fonti di alimentazione a bassa tensione, in genere dell’ordine di soli 3-5V.
L’alta tensione applicata tra gli elettrodi del Tubo Geiger, produce un forte campo elettrico in grado di accelerare gli elettroni dal catodo verso l’anodo, causando un particolare effetto cosiddetto: “valanga di Townsend”, che in pratica è una vera e propria reazione a catena, in cui gli elettroni collidono con altri atomi, creando ulteriori elettroni liberi e quindi altre ionizzazioni.
Questo fenomeno fisico rende conduttivo per un breve istante il gas interno al Tubo Geiger, producendo un discreto impulso elettrico che può essere rilevato da un adeguato circuito elettronico insito nel contatore Geiger. In pratica l’interazione di ogni particella con il gas interno al tubo Geiger, produce un un “clic” e contemporaneamente viene elaborata per il computo del rateo di dose da mostrare sul display dello strumento.
Perché il Tubo Geiger "Pancake" è Migliore delle sonde convenzionali?
Il Tubo Geiger “Pancake” con la caratteristica a forma di frittella e con una grande finestra attiva in sottilissima mica, è una variante avanzata del tradizionale tubo Geiger cilindrico con la parete in metallo o in borosilicato, quindi non può rilevare le radiazioni ALFA e in qualche misura attenua anche le radiazioni Beta non abbastanza energetiche.
La sua caratteristica distintiva è la forma piatta e circolare a forma di frittella, in pratica consente di poter massimizzare l’area della finestra di rilevazione realizzata in sottilissima “mica”, pur mantenendo uno volume interno minimo.
Precauzioni da adottare nella manipolazione del Tubo Geiger Muller Pancake.
ll tubo Pancake deve essere maneggiato con la massima cautela e delicatezza, perché a differenza dei tubi Geiger ordinari che hanno il rivestimento esterno in metallo o borosilicato, possiede una grande finestra superiore realizzata con una sottile e fragile membrana in “mica”.
Questo materiale essendo molto rigido è anche particolarmente fragile, con particolari procedimenti industriali può essere laminato in fogli molto sottili, fino a raggiungere spessori minimi di pochi decimi di millimetro.
La “mica” viene impiegata per realizzare la sottilissima membrana della finestra superiore della Pancake, perché il suo esiguo spessore consente alle “grandi” e “pesanti” particelle ALFA (costituite da nuclei di Elio), di riuscire a penetrare all’interno della stessa Pancake senza subire apprezzabili attenuazioni.
il Gas nobile presente nel Tubo Geiger potrà essere ionizzato oltre che dalle Particelle Beta e Gamma anche da queste particelle Alfa con la conseguente generazione di un impulso elettrico che ne rileveranno attivamente la loro presenza.
Caratteristiche Rilevanti della Sonda G.M. Pancake:
Riassumiamo quelle che sono le caratteristiche più importanti di questi particolari Tubi Geiger Muller.
Grande sensibilità e Precisione soprattutto durante la misura delle radiazioni ionizzanti di limitata attività e a bassa Energia, che le comuni sonde con involucro in metallo o in borosilicato, non possono in nessun caso rilevare.
Ampia Area Attiva di Rilevazione: La forma piatta a frittella offre un’area di rilevazione significativamente più ampia rispetto ai tubi cilindrici standard. Questa caratteristica è fondamentale per un esame più rapida delle superfici e una maggiore efficienza nella rilevazione di eventuale contaminazione.
Grande Finestra in Mica Sottile: I tubi Pancake, incluso il LND 7317, utilizzano tipicamente una finestra d’ingresso molto sottile fatta di mica. La mica è utilizzata per il suo piccolo spessore e la sua bassa densità, che consente alle particelle con Massa come le particelle alfa e a bassa energia come le Beta, di penetrare facilmente nel tubo ed essere rilevate come conseguenza della ionizzazione interna. I tubi Geiger con finestra in mica possono rilevare a partire da bassi anche i raggi X le radiazioni Beta e Gamma a bassa Energia.
Versatilità nella Rilevazione: Grazie alla combinazione di un’ampia area e una finestra sottile, i tubi Geiger Pancake sono considerati “universali” in termini di rilevazione, essendo capaci di rilevare efficacemente particelle alfa, beta e radiazioni gamma/raggi X
Tubo Geiger Pancake LND 7317 - Le Specifiche Tecniche Dettagliate
La LND 7317, è un tubo Geiger-Müller Pancake a Media tensione con finestra in mica, costruito dalla compagnia LND, Inc., un’azienda americana fondata nel 1964, specializzata nella produzione di sensori per la rilevazione delle radiazioni ionizzanti. I loro prodotti sono ampiamente utilizzati in una vasta varietà di strumenti professionali e dispositivi portatili per la rilevazione della radioattività.
Specifiche Funzionali e Caratteristiche Tecniche della Sonda Pancake LND 7317:
Gas di Riempimento: Neon + Aloogeno (Ne + Halogen). La presenza di un gas alogeno funge da agente di “quenching”, essenziale per spegnere rapidamente ogni scarica e preparare il tubo per la rilevazione successiva, garantendo una maggiore durata rispetto ai gas di quenching organici.
Materiale di realizzazione del Catodo: Acciaio inossidabile
Finestra superiore in Mica:
Densità Areal: 2.0 mg/cm². Questa densità estremamente bassa è fondamentale per consentire la penetrazione di particelle alfa e beta a bassa energia,
Diametro Effettivo: 1.75 pollici / 44.5 mm. Questa ampia area effettiva di rilevazione contribuisce all’alta sensibilità del tubo.
Dimensions:
Lunghezza Massima: 3.00 pollici / 76.1 mm.
Diametro Massimo: 2.11 pollici / 53.6 mm.
Profondità Effettiva: 0.5 pollici / 12.7 mm.
Specifiche Elettriche:
Tensione di Funzionamento Raccomandata: 500 Volt. Si trova al centro del plateau operativo ovvero della zona di funzionamento lineare, garantendo una grande stabilità e precisione
Intervallo di Tensione Operativa: 475 – 675 Volt.
Tensione Massima di Avvio: 425 Volt.
Resistenza Anodica Raccomandata: 4.7 Megaohm, con un minimo di 3.3 Megaohm.
Pendenza del Plateau Massima: 10% per 100 Volt. Una pendenza bassa indica una maggiore stabilità del tubo alle variazioni di tensione.
Tempo Morto Minimo: 40 microsecondi. Il tempo morto è il periodo in cui il tubo non è in grado di rilevare nuove particelle dopo un evento, un valore basso è indice di una migliore capacità di gestire tassi di conteggio elevati.
Sensibilità ai Raggi Gamma (isotopo Co60): Circa 55-60 cps/mR/hr (conteggi per secondo per milliroentgen per ora, o 3600 CPM/(mR/h) (~60 cps/mR/h). Questo parametro conferma l’alta sensibilità del tubo alla radiazione gamma.
Capacità del Tubo: 3 pF (picofarad).
Weight: 125 grammi.
Intervallo di Temperatura Operativa: da -40 a Max +75 gradi Celsius.
Il dati tecnici confermano che il Tubo LND 7317 è un rivelatore di radiazioni ionizzanti altamente sensibile, che può rilevare facilmente raggi X, raggi Gamma e particelle Alfa e Beta.
Per le particelle con Massa non trascurabile come le Alfa e le particelle Beta (electrons), la sottile finestra in mica si dimostra fondamentale per la loro rilevazione.
Applicazioni del Tubo Geiger Pancake LND 7317.
Il tubo Geiger Pancake LND 7317 trova impiego in una vasta gamma di settori e applicazioni:
Monitoraggio della Contaminazione: È uno delle sonde impiegate nei Contatori Geiger Professionali per la verifica della contaminazione superficiale in laboratori, ospedali, siti industriali e in ambienti di emergenza nucleare.
Radioprotezione e Sicurezza: Utilizzato da esperti qualificati della radioprotezione per monitorare l’esposizione alle radiazioni ionizzanti e garantire la sicurezza in ambienti dove vi è la presenza di materiali radioattivi.
Ricerca e Didattica: Impiegato in esperimenti didattici e progetti di ricerca grazie alla sua versatilità e facilità d’uso.
Rilevazione Ambientale: Per il monitoraggio del fondo di radiazione naturale e la ricerca di fonti radioattive nell’ambiente.
Geologia e Prospezione: Per la rilevazione di minerali radioattivi.
Robots per Rilevazione Remota: Può essere integrato in piattaforme di rilevazioni robotizzate per il monitoraggio di aree contaminate o pericolose, riducendo così l’esposizione umana.