Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Топ:
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2024-02-15 | 22 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Самыми распространенными приборами регистрации гамма- и бета- излучения являются газонаполненные детекторы. Они сочетают простоту и хорошую чувствительность к различным видам ионизирующих излучений. Первые из них были изобретены в 1908 г. Г.Гейгером*1 и Э.Резерфордом*2 и усовершенствованы позднее Г.Гейгером и В.Мюллером. В данной работе используется индикатор радиоактивности “Радекс” РД1706 с цилиндрическими счетчиками Гейгера-Мюллера. Такой счетчик обычно состоит из металлической трубки и натянутой по ее оси тонкой (диаметром примерно 0.1 мм) металлической нити. К электродам прикладывается разность потенциалов в несколько сотен В, так, что электрическое поле в трубке направлено от нити к боковой поверхности трубки. Трубку обычно заполняют инертными газами – аргоном и неоном с примесью галогенов или паров этилового спирта.
Источник ионизирующего излучения вызывает внутри счетчика ионизацию газа. Бета-излучение (быстрые электроны) непосредственно выбивают электроны из атомов газа, образуя из них положительные ионы. Гамма-кванты также могут выбить электрон из атома газа при фотоионизации или эффекте Комптона или образовать электрон-позитронную пару. Но вероятность таких процессов очень мала, в том числе из-за малой концентрации атомов газа. Поэтому регистрация гамма-квантов происходит только благодаря образованию вторичных заряженных частиц при перечисленных процессах в стенках счетчика. Для повышения вероятности таких процессов стенки счетчика делают из материала с большим атомным номером . Стенки гамма-счетчика должны быть тоньше длины пробега вторичных электронов (позитронов) в материале стенки, иначе они не попадут в объем счетчика. Отношение числа зарегистрированных частиц к их полному числу, попавшему в счетчик, называется эффективностью счетчика для данного вида частиц. Из-за малой вероятности взаимодействия гамма-квантов с веществом эффективность счетчика Гейгера Мюллера для них также мала и составляет всего 1-2%.
|
Для работы счетчика Гейгера Мюллера на его электроды подается достаточно высокое напряжение – от 300 до 1300 В, зависящее от давления газа в трубке . После ионизации атомов первичной или вторичной заряженной частицей свободные электроны под действием электрического поля начинают двигаться к аноду (тонкой нити), а положительные ионы – к катоду (стенкам трубки). Средняя длина свободного пробега ионов
, (4.24)
где – концентрация атомов газа, – полное сечение рассеяния ионов на атомах газа, зависящее от энергии электронов или положительных ионов. В течение свободного пробега электрическое поле ускоряет электроны и ионы в направлении силовых линий (вдоль радиусов цилиндрической трубки). При столкновениях с атомами газа направление движения ионов изменяется. В результате, как показывает опыт, устанавливаются некоторые скорости дрейфа электронов к аноду и положительных ионов к катоду , причем из-за большой разницы в массах . Эти скорости пропорциональны напряженности электрического поля и длине свободного пробега и обратно пропорционален концентрации атомов и давлению газа . Число электронов, попадающих на анод и ионов, достигающих катода, увеличивается из-за вторичных процессов. Отношение к первоначальному числу пар электрон-ион называется коэффициентом газового усиления . В счетчиках Гейгера-Мюллера коэффициент газового усиления достигает 1010, что дает возможность регистрировать отдельные заряженные частицы. Это достигается за счет того, что они работают в режиме самостоятельного разряда. Конструкция счетчика и состав газа обеспечивают условия для возникновения самостоятельного разряда.
|
Вблизи нити-анода силовые линии электрического поля сгущаются, напряженность электрического поля резко возрастает:
, (4.25)
где – расстояние до оси счетчика, . Когда на длине свободного пробега электрон приобретает энергию , превышающую энергию ионизации ,
, (4.26)
он получает возможность ионизировать атомы газа. Образование вторичных электронов приводит к появлению лавин вторичных электронов. Коэффициент газового усиления за счет этого может достигать ~104. Для снижения напряжения начала ионизации используют специальные добавки (например, галогены Cl2, Br2, I2).
Дальнейший рост коэффициента газового усиления происходит из-за образования повторных электронных лавин, вызванных электронами, выбитыми из катода жесткими фотонами, испущенными возбужденными атомами (фотоэлектронная эмиссия, см. работу 3) или ионами (ионно-электронная эмиссия). Такие лавины повторяются, и в счетчике возникает самостоятельный разряд. Благодаря добавкам к газу (галогены, этиловый спирт) разряд через короткое время прерывается для возможности регистрации новой частицы.
|
|
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!