Головна

Газоразрадние лічильники

  1. Газорозрядні лічильники.
  2. Лічильники імпульсів

Газорозрядні лічильники є найбільш поширеними засобами виявлення і вимірювання іонізуючих випромінювань. Ці детектори відрізняються від іонізаційних камер більшою чутливістю - вони здатні зареєструвати появу в їх чутливому об'ємі одиничної пари іонів. Так, якщо іонізаційні камери, які реєструють сумарну іонізацію, в основному використовуються для цілей дозиметрії, то газорозрядні лічильники в основному застосовуються в цілях радіометрії.

Імпульс струму, що створюється однією часткою, дуже малий і не може бути зареєстрований без спеціальних підсилюють електронних пристроїв. Саме тому іонізаційні камери, як правило, використовуються для вимірювання великого числа іонізуючих частинок і мають значні розміри. З цих же причин газорозрядні лічильники найчастіше використовуються для вимірювання окремих частинок і мають невеликі розміри. Залежно від прикладеної напруги розрізняють кілька типів газорозрядних лічильників (рис.3.3).

Рис.3.3. Залежність амплітуди імпульсу А від напруги U для різних режимів роботи імпульсного ионизационного детектора

Лічильники, за допомогою яких отримують імпульс струму, пропорційний первинної іонізації, отримали назву пропорційних лічильників. Якщо ще підвищувати напругу, то лічильник перейде в область самостійного розряду, коли імпульс струму, створюваного лічильником, не залежить від початкового числа пар іонів в чутливому об'ємі детектора. Такі лічильники називаються лічильниками Гейгера-Мюллера (Рис. 3.4).

 
 

Мал. 3.4. Схема скляного лічильника Гейгера-Мюллера:

1 - Герметично запаяна скляна трубка; 2 - Катод (тонкий шар міді на трубці

з нержавіючої сталі); 3 - Висновок катода; 4 - Анод (тонка натягнута нитка)

За допомогою іонізаційної камери можна виміряти сумарну іонізацію, але не можна встановити число створюють її частинок. Лічильником Гейгера-Мюллера можна порахувати число іонізуючих частинок, які не ідентифікуючи їх природи.

Для реєстрації ?-частинок з енергією 0,05-0,3 МеВ, а також ?-частинок застосовуються торцеві лічильники Гейгера-Мюллера з вхідним вікном на торці, закритим слюдяною платівкою, нейлонової плівкою або алюмінієвою фольгою. Товщина вхідного вікна визначає його проникність для реєстрованих частинок. Анодом лічильника служить шляхом утворення, впаяти в центрі скляного корпусу, катодом - мідна циліндрична стінка. Для реєстрації ?-частинок з енергією більше 0,3 МеВ використовуються циліндричні лічильники з тонким алюмінієвим катодом. Анод - шляхом утворення - кріпиться в скляних трубках.

Для реєстрації ?-квантів застосовують циліндричні лічильники, в яких катодом служить тонкий провідний шар з графіту, міді або вольфраму, нанесений напиленням на внутрішню поверхню скляної трубки. Анодом служить шляхом утворення, натягнута по осі лічильника.

До основних переваг газорозрядних лічильників відноситься значна амплітуда вихідного сигналу, а також простота конструкції, низька вартість і мале значення фону в порівнянні зі сцинтиляційних і напівпровідниковими детекторами. До основних недоліків - обмежений діапазон вимірювань і менша, ніж у іонізаційних камер, надійність.

При реєстрації нейтронів використовують іонізацію, вироблену атомними ядрами або виникає в результаті ядерних реакцій і пружних зіткнень з нейтронами. Для реєстрації повільних нейтронів застосовують лічильники з борними наповнювачами (BF3), Для швидких нейтронів - з органічними наповнювачами. Оскільки детектування нейтронів ведеться, як правило, при наявності високого рівня гамма-фону, що дає менший імпульс в порівнянні з імпульсом від атомних ядер і протонів віддачі, то для їх реєстрації використовують лічильники, що працюють в пропорційному режимі.

іонізаційний метод | напівпровідникові детектори


Взаємодія гамма-випромінювання з речовиною | Взаємодія нейтронів з речовиною | Взаємодія альфа-частинок з речовиною | Взаємодія бета-частинок з речовиною | Вибір захисних матеріалів | Поняття про дози зовнішнього і внутрішнього опромінення | Біологічна дія іонізуючих випромінювань | Радіаційна небезпека випромінювань і їх джерел | Гострі ураження і віддалені наслідки опромінення іонізуючим випромінюванням | Методи реєстрації іонізуючого випромінювання |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати