ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
Лабораторная работа
ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ РЕГИСТРАЦИИ ЯДЕРНЫХ
ИЗЛУЧЕНИЙ, СНЯТИЕ СЧЕТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
И ОПРЕДЕЛЕНИЕ «МЕРТВОГО ВРЕМЕНИ»
СЧЕТЧИКА ГЕЙГЕРА – МЮЛЛЕРА
Цель работы: изучение методов регистрации ядерных излу-
чений, снятие счетной характеристики и определение «мертвого
времени» счетчика Гейгера – Мюллера.
Приборы и материалы: электронно-счетное устройство, ис-
точник питания, источники
β
-частиц, счетчик Гейгера – Мюллера.
Методы регистрации ядерных излучений
При регистрации радиоактивного излучения необходимо оп-
ределять энергию и заряд частиц, их массу и время жизни, маг-
нитные и механические моменты, эффективные сечения различных
процессов, угловые распределения и прочие характеристики. Из-
меряя эти величины, можно получить ценную информацию о свойст-
вах элементарных частиц, о структуре ядра и ядерных силах.
Система для
регистрации излучения состоит обычно из де-
тектора и измерительной аппаратуры. В детекторе происходит
взаимодействие излучения с веществом. Измерительная аппарату-
ра воспринимает сигнал с выхода детектора и позволяет произво-
дить измерения.
В большинстве детекторов сигнал образуется за счет иони-
зации, которая создается в них заряженной частицей. К таким
детекторам относятся:
1)
ионизационные камеры;
2) пропорциональные счетчики;
3) счетчики Гейгера – Мюллера;
4) кристаллические счетчики;
5) камера Вильсона
6) искровые камеры;
4
В некоторых детекторах важную роль играют процессы воз-
буждения и диссоциации молекул в
сочетании с ионизацией. Эти
явления определяют возникновение люминесценции в сцинтилляци-
онных счетчиках и образование скрытого изображения в фотогра-
фических эмульсиях.
Другим важным процессом взаимодействия излучения с де-
тектором являются испускание черенковского излучения в счет-
чиках Черенкова и вторичная электронная эмиссия в электронных
умножителях.
Системы для регистрации делятся на импульсные и интегри
-
рующие. Первые отличают сигналы от прохождения отдельной части-
цы, вторые измеряют некоторый средний эффект.
Качество системы для регистрации излучения определяется
следующими параметрами:
1) эффективностью – отношением числа зарегистрирован-
ных частиц к полному числу частиц, попавших в регистратор;
2) «мертвым временем» прибора – временем, в течение ко-
торого прибор после регистрации им частицы
не чувствителен к
излучению;
3) разрешающей способностью по энергии;
4) разрешающей способностью по массам и зарядам;
5) такими факторами, как стоимость, сложность наладки и
прочее.
В настоящей работе далее рассмотрены лишь газонаполнен-
ные детекторы.
1. Счетчики Гейгера – Мюллера.
Ионизационные камеры, пропорциональные счетчики и счет-
чики Гейгера – Мюллера представляют собой три
типа довольно
старых, но широко применяемых детекторов ядерного излучения.
Счетчики Гейгера – Мюллера являются разновидностью газонапол-
ненных детекторов. В общем случае к детекторам в ядерной физике
относят приборы для регистрации, идентификации и установления
характеристик заряженных или нейтральных частиц. Счетчики Гей-
гера – Мюллера предназначены только лишь для регистрации
α
-,
β
-частицы и
γ
-квантов.
Лабораторная работа В некоторых детекторах важную роль играют процессы воз-
ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ РЕГИСТРАЦИИ ЯДЕРНЫХ буждения и диссоциации молекул в сочетании с ионизацией. Эти
ИЗЛУЧЕНИЙ, СНЯТИЕ СЧЕТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ явления определяют возникновение люминесценции в сцинтилляци-
онных счетчиках и образование скрытого изображения в фотогра-
И ОПРЕДЕЛЕНИЕ «МЕРТВОГО ВРЕМЕНИ»
фических эмульсиях.
СЧЕТЧИКА ГЕЙГЕРА – МЮЛЛЕРА Другим важным процессом взаимодействия излучения с де-
тектором являются испускание черенковского излучения в счет-
Цель работы: изучение методов регистрации ядерных излу- чиках Черенкова и вторичная электронная эмиссия в электронных
чений, снятие счетной характеристики и определение «мертвого умножителях.
времени» счетчика Гейгера – Мюллера. Системы для регистрации делятся на импульсные и интегри-
рующие. Первые отличают сигналы от прохождения отдельной части-
Приборы и материалы: электронно-счетное устройство, ис- цы, вторые измеряют некоторый средний эффект.
точник питания, источники β-частиц, счетчик Гейгера – Мюллера. Качество системы для регистрации излучения определяется
следующими параметрами:
1) эффективностью – отношением числа зарегистрирован-
Методы регистрации ядерных излучений ных частиц к полному числу частиц, попавших в регистратор;
При регистрации радиоактивного излучения необходимо оп- 2) «мертвым временем» прибора – временем, в течение ко-
ределять энергию и заряд частиц, их массу и время жизни, маг- торого прибор после регистрации им частицы не чувствителен к
нитные и механические моменты, эффективные сечения различных излучению;
процессов, угловые распределения и прочие характеристики. Из- 3) разрешающей способностью по энергии;
меряя эти величины, можно получить ценную информацию о свойст- 4) разрешающей способностью по массам и зарядам;
вах элементарных частиц, о структуре ядра и ядерных силах. 5) такими факторами, как стоимость, сложность наладки и
Система для регистрации излучения состоит обычно из де- прочее.
тектора и измерительной аппаратуры. В детекторе происходит В настоящей работе далее рассмотрены лишь газонаполнен-
взаимодействие излучения с веществом. Измерительная аппарату- ные детекторы.
ра воспринимает сигнал с выхода детектора и позволяет произво-
дить измерения. 1. Счетчики Гейгера – Мюллера.
В большинстве детекторов сигнал образуется за счет иони- Ионизационные камеры, пропорциональные счетчики и счет-
зации, которая создается в них заряженной частицей. К таким чики Гейгера – Мюллера представляют собой три типа довольно
детекторам относятся: старых, но широко применяемых детекторов ядерного излучения.
1) ионизационные камеры; Счетчики Гейгера – Мюллера являются разновидностью газонапол-
2) пропорциональные счетчики; ненных детекторов. В общем случае к детекторам в ядерной физике
3) счетчики Гейгера – Мюллера; относят приборы для регистрации, идентификации и установления
4) кристаллические счетчики; характеристик заряженных или нейтральных частиц. Счетчики Гей-
5) камера Вильсона гера – Мюллера предназначены только лишь для регистрации α-,
6) искровые камеры; β-частицы и γ-квантов.
3 4
