ガイガーカウンター: それは何のためにあり、どのように機能するのか
6月 24 2025
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ガイガーカウンター: 定義と動作原理

ガイガー・メイド・イタリア・ミニゲイガー7317メートルガイガー・ミュラー・パンケーキサウンド

ガイガーカウンターは、イオンドリフトガイガーミュラー管の原理に基づいて動作する電離放射線を測定および制御するための機器です。.

S検出して測定するために必要な 電離放射線の存在 (アルファ粒子, Beta, ガンマとX線) 環境の中で, 建材の中で, 食品の中で, スクラップまたは産業廃棄物.

電離放射線の存在を検出する必要がある多くの分野で不可欠なツールと考えられています。:

  • ヘルスケアと放射線防護: 病院で使用されている, 核医学科, 放射線医学および研究センターで作業環境と医療従事者の安全を監視する.

  • 産業と金属くず: 鋳物工場には欠かせない, リサイクル工場, スクラップや原材料に汚染がないことを確認するための廃棄物管理と税関管理.

  • 建設と資材管理: 建築材料の試験に使用されます (花崗岩, 唾を吐きます, ポッツォラーネ, セラミックス) 輸入木質ペレットなどの燃料.

  • 環境モニタリング: 自然保護団体が使用 (ARPAや消防団など) または民間人による陸上の自然放射能バックグラウンドの検出, 空気と水路.

  • 教えることと集めること: 学校や大学の物理実験に採用されています, 愛好家による鉱物の活性の検証 (ウラン鉱) またはラジウムで塗装された古いヴィンテージのオブジェクト.

その機能 1928 年にハンス ガイガーとヴァルター ミュラーによって完成された物理原理に基づいています。: 管内の希ガスのイオン化と、それに続く強い電場の影響下での電荷のイオンドリフト.

ガイガー管の種類とパンケーキプローブの利点

テクノロジーの継続的な進歩のおかげで, 現代のガイガーカウンターはさまざまな種類のガイガーカウンターを採用しています。 トゥビ・ガイガー・ミュラー. それらはすべて同じ物理原理に基づいているにもかかわらず、, これらのセンサーは形状が大きく異なります, 寸法, 固有の感度と特定の種類の放射線を検出する能力.

卓越性の例としては、 パンケーキ用ガイガーミュラープローブ: 円形の形と大きな窓が特徴です 超薄型ではありません, ガンマ線だけでなく、非常に高い感度で検出できるようになります。, 粒子も アルファ そして放射線 低エネルギーベータ.

市販の検出器にはある程度の効率がありますが、, 精度とコストが大きく異なる, それらの主な機能は変わりません: 一定期間内にプローブを通過した放射性粒子の数を数えます。.

これについて, 私たちのガイガーカウンター Guardian Ray Smart 7317 – Minigeiger 7317 高性能の Pancake プローブのみを使用します, あらゆる種類の電離放射線を最高の精度で測定可能.

ガイガーチューブは、イオニアドリフトルームのように機能します.

tubo contatore geiger muller

“ガイガーカウンターはガイガーミュラー管を イオンドリフトチャンバー. 内部ガスに高い動作電圧を印加することにより、, 機器は放電前の状態に設定されています.

動作電圧は意図的に高い値に設定されています (いわゆる ガイガー地域), ただし、ガスの継続的な自然電離を引き起こす値よりわずかに低い.

このようにして、機器の応答が単一粒子のエネルギーに依存しない理想的な条件が作成されます。, しかし、実際の放射性物質の数からは.

結果として, 管内の強い電場は、放射線の通過によって生成される一次電荷を加速します。, 二次電荷の雪崩効果を引き起こす.

要約, 放射性粒子がガスを通過するとき, 非常に特殊な身体反応を引き起こす:

  • チャージの加速: 強い電場が一次電子を加速する, 印象的な一連の二次イオン化を引き起こす.

  • 雪崩増殖: この物理現象は、気体を完全な絶縁体から導電体に瞬間的に変化させます。.

  • インパルスの生成: 導電率の急速な変化により、透明な導電性が得られます。 電気インパルス (粒子の元のエネルギーとは無関係), これはマイクロコントローラーによって数値に変換されます。”

ガイガーミュラーチューブの操作原理

高電圧を印加することで 電極間 プローブの, 内部のガス混合物は強い分極状態になります, 放電を引き起こす臨界値をわずかに下回る値が残っている 自立した.

この構成では, ガイガー管に含まれるガスは電気伝導体になります ごく短い瞬間だけ, つまり、電離放射線が通過するまさにその瞬間です。.

最後に, 放電が継続するのを防ぐため, 希ガスにはハロゲンガスまたはアルコール蒸気が豊富に含まれています. これらのエージェントは、 消光 彼らはほんの数秒で放電を消します, チューブの絶縁状態を復元して、次のパルスを記録できるようにします。.

ガイガーミュラー管の分極電圧

バイアス電圧はガイガー管に直接印加されません。: 高い抵抗値の抵抗が電源と直列に挿入されます。, いくつかの順序で メガオーム (MΩ). この抵抗器は、イオン化粒子が検出されるたびにガス内の放電を消すのに役立ちます。.

ガイガーミュラー管の内部には 2 つの電極があります: il 陰極 (負極に接続され、外部の金属壁と一致します) そして私’アノード (中央の糸, 電気的に絶縁され、正の直流電圧で分極されている 400V～800V).

機器を最適な測定領域に配置するために必要な電圧値 - と呼ばれます ガイガー高原 — プローブの形状と混合ガスの物理的特性の両方に依存します. この動作電圧は、アバランシェ効果により連続放電を引き起こす臨界レベルの直下に維持する必要があります。.

したがって、このように啓示装置内で生成された電界はこのようなものです “プロント” 投資する放射線のために、ガスに1つのペアのイオンのみのペアのペアのペアが1組のペアとすぐに電流雪崩で放電をトリガーするために.

ガイガー管内で電気パルスがどのように生成されるか

放射性粒子がガイガーミュラー管内を通過してガスをイオン化するたびに, 微小放電が数マイクロ秒間引き起こされ、電極間に電流が流れます。.

回路と直列に挿入された抵抗の電圧降下の影響により, チューブの末端でαが発生する 負の電気インパルス 約の幅で 5～10ボルト と持続時間 50 ～ 100 マイクロ秒.

粒子によって生成される一次イオン化により、チューブ内にすでに存在する強い電場が増加します。, 雪崩を引き起こす.

ガイガー管の機能の基本的な側面は次のとおりです。 結果として生じる電気インパルスは、入射粒子のエネルギーから完全に独立しています。 作成されたイオン電子ペアの元の数によって.

言い換えると, 高エネルギーのアルファ粒子かガンマ線か, 真空管は一定振幅のパルスを生成します: その後、機器が測定します 放射性事象の数, 彼らのエネルギーではなく.

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