Geigerjev števec: Čemu je namenjen in kako deluje

GEIGER PURT: Definicija in princip delovanja

Geiger Made in Italy Minigeiger 7317 metrov z zvoki Gaiger Muller palačinke

Geigerjev števec je instrument za merjenje in nadzor ionizirajočega sevanja, ki deluje na principu ionske driftne Geiger-Müllerjeve cevi..

Spotrebno za odkrivanje in merjenje prisotnost ionizirajočega sevanja (Alfa delci, Beta, Gama in x -roji) v okolju, v gradbenih materialih, v živilih, v ostankih ali industrijskih odpadkih.

Velja za bistveno orodje na številnih področjih, kjer je potrebno zaznati prisotnost ionizirajočega sevanja:

  • Zdravstveno varstvo in zaščita pred sevanjem: Uporablja se v bolnišnicah, oddelki za nuklearno medicino, radiološke in raziskovalne centre za spremljanje varnosti delovnih okolij in zdravstvenega osebja.

  • Industrija in odpadne kovine: Nepogrešljiv v livarnah, obrati za recikliranje, ravnanje z odpadki in carinski nadzor za preverjanje odsotnosti kontaminacije ostankov in surovin.

  • Nadzor gradnje in materialov: Uporablja se za testiranje gradbenih materialov (granit, Spif, Pucolan, keramika) in goriva, kot so uvoženi lesni peleti.

  • Spremljanje okolja: Uporabljajo ga organi za ohranjanje (kot sta ARPA in gasilska brigada) ali zasebniki za odkrivanje naravnega radioaktivnega ozadja na kopnem, zračne in vodne poti.

  • Poučevanje in zbirateljstvo: Sprejeto v šolah in na univerzah za fizikalne poskuse, in navdušenci za preverjanje aktivnosti mineralov (uraninit) ali stari vintage predmeti, pobarvani z radijem.

Njegovo delovanje temelji na fizičnem principu, ki sta ga leta 1928 izpopolnila Hans Geiger in Walther Müller: ionizacija žlahtnega plina v cevi in ​​kasnejši ionski odmik nabojev pod vplivom močnega električnega polja.

Vrste Geigerjevih cevi in ​​prednost palačinkaste sonde

Zahvaljujoč nenehnemu napredku tehnologije, sodobni geigerjevi števci uporabljajo različne vrste tubi Geiger-Müller. Čeprav vsi temeljijo na istem fizikalnem principu, ti senzorji se močno razlikujejo po obliki, dimenzije, intrinzična občutljivost in sposobnost zaznavanja specifičnih vrst sevanja.

Primer odličnosti predstavlja Geiger-Müllerjeva sonda za palačinke: značilna okrogla oblika in veliko okno ni ultra tanek, omogočajo ne le zaznavanje žarkov gama z zelo visoko občutljivostjo, ampak tudi delci Alfa in sevanje Nizkoenergijska beta.

Čeprav imajo detektorji na trgu raven učinkovitosti, zelo različno natančnost in stroški, njihova primarna funkcija ostaja enaka: preštejte število radioaktivnih delcev, ki gredo skozi sondo v določenem časovnem obdobju.

O tem, naši Geigerjevi števci Guardian Ray Smart 7317Minigeiger 7317 uporabljajo le visoko zmogljive sonde za palačinke, zmožen meriti vsako vrsto ionizirajočega sevanja z največjo natančnostjo.

Cev Geiger deluje kot jonska soba.

tubo contatore geiger muller

“Geigerjev števec uporablja Geiger-Müllerjevo cev kot a Ionska driftna komora. Z uporabo visoke delovne napetosti na notranji plin, instrument je nastavljen v stanje pred električno razelektritvijo.

Delovna napetost je namerno nastavljena na visoko vrednost (v ti Geigerjeva regija), vendar nekoliko nižja od vrednosti, ki bi povzročila kontinuirano spontano ionizacijo plina.

Na ta način se ustvarijo idealni pogoji, da odziv instrumenta ni odvisen od energije posameznega delca., temveč iz dejanskega števila radioaktivnih dogodkov.

Posledično, močno električno polje znotraj cevi pospeši primarne naboje, ki nastanejo pri prehodu sevanja, sprožitev lavinskega učinka sekundarnih nabojev.

Povzema, ko gre radioaktivni delec skozi plin, sproži zelo specifično fizično reakcijo:

  • Pospeševanje polnjenja: Močno električno polje pospeši primarne elektrone, povzročajo impresiven niz sekundarnih ionizacij.

  • Množenje plazov: Ta fizikalni pojav plin za trenutek spremeni iz popolnega izolatorja v električni prevodnik.

  • Generacija impulzov: Hitra sprememba prevodnosti povzroči bistro električni impulz (neodvisno od prvotne energije delca), ki jih mikrokrmilnik pretvori v numerična števila.”

Načelo delovanja cevi Geiger Muller

Z uporabo visoke električne napetosti med elektrodama sonde, notranja plinska mešanica se spravi v stanje močne polarizacije, ostane tik pod kritično vrednostjo, ki bi sprožila električno razelektritev samooskrbna.

V tej konfiguraciji, plin v Geigerjevi cevi postane električni prevodnik le za zelo kratke trenutke, to je točno v trenutku, ko gre skozenj ionizirajoče sevanje.

Na koncu, da preprečite, da bi električna razelektritev postala neprekinjena, žlahtni plin je obogaten s halogenimi plini ali alkoholnimi hlapi. Ti zastopniki gašenje razelektritev ugasnejo v delčku sekunde, ponovna vzpostavitev izolacijskega stanja cevi, da lahko posname naslednji impulz.

Polarizacijska napetost Geiger-Müllerjeve cevi

Prednapetost se ne uporablja neposredno na Geigerjevi cevi: Upor z visoko ohmsko vrednostjo je vstavljen zaporedno z napajalnikom, v vrstnem redu več Megaohm (MΩ). Ta upor pomaga ugasniti električno razelektritev v plinu, kadar koli je zaznan ionizirajoči delec.

V Geiger-Müllerjevi cevi sta dve elektrodi: il katoda (povezan z negativnim polom in sovpada z zunanjo kovinsko steno) in l’anoda (osrednjo nit, električno izolirana in polarizirana s pozitivno enosmerno napetostjo med 400V in 800V).

Vrednost napetosti, ki je potrebna za postavitev instrumenta v optimalno merilno območje — imenovano Geigerjeva planota — odvisno od geometrije sonde in od fizikalnih lastnosti plinske mešanice. Ta delovna napetost mora ostati tik pod kritično ravnjo, ki bi sprožila neprekinjeno električno razelektritev zaradi lavinskega učinka.

Torej je električno polje, tako ustvarjeno v napravi za razodetje “pronto” Sprožiti izpust z električnim tokom plazov, takoj ko en par samo enega para ionov v plinu zaradi sevanja, ki ga vlaga.

Kako nastane električni impulz v Geigerjevi cevi

Vsakič, ko gre radioaktivni delec skozi in ionizira plin znotraj Geiger-Müllerjeve cevi, se za nekaj mikrosekund sproži električna mikrorazelektritev, ki povzroči, da med elektrodama steče tok.

Zaradi učinka padca napetosti na upor, vstavljen zaporedno z vezjem, a se ustvari na sponkah cevi negativni električni impulz s širino približno 5–10 voltov in trajanje 50–100 mikrosekund.

Primarna ionizacija, ki jo povzroči delec, prispeva k močnemu električnemu polju, ki je že prisotno v cevi, sprožitev snežnega plazu.

Temeljni vidik delovanja Geigerjeve cevi je ta nastali električni impulz je popolnoma neodvisen od energije vpadlega delca in s prvotnim številom ustvarjenih ionsko-elektronskih parov.

Z drugimi besedami, ne glede na to, ali gre za delec alfa z visoko energijo ali žarek gama, cev generira impulz konstantne amplitude: instrument nato meri število radioaktivnih dogodkov, in ne njihova energija.

Najboljši Geigerjevi števci, izdelani v Italiji - Italijanska odličnost