Изучение методов регистрации ядерных излучений, снятие счетной характеристики и определение "мертвого времени" счетчика Гейгера-Мюллера. Худайбергенов Г.Ж. - 3 стр.

       Конструктивно газоразрядный счетчик представляет собой       гут возникнуть в любой области счетчика. Если трек умещается
тонкостенную металлическую или стеклянную, покрытую с внут-         внутри трубки счетчика, то число ионов пропорционально энергии
ренней стороны слоем металла цилиндрическую камеру. Цилиндр         частицы.
служит катодом. Анодом является тонкая (0,05...0,5 мм) металличе-          Вторичная ионизация. Первичные электроны и положитель-
ская нить, расположенная по оси цилиндра. Счетчик заполнен спе-     ные ионы движутся к электродам, разгоняясь электрическим полем.
циально подобранным газом, например аргоном, при давлении           Электрическое поле внутри счетчика резко неоднородное. Оно
10...760 мм рт. ст. Между катодом и анодом за счет внешнего ис-     очень велико в малой области вокруг анодной нити и небольшое в
точника создается разность потенциалов 300–2500 В. В момент про-    остальном пространстве счетчика, что является следствием асим-
хождения частицы в газе образуются ионы и электроны, замыкаю-       метрии геометрии электродов. Электроны, движущиеся к аноду-
щие цепь на участке между электродом и стенками. Снаружи цепь       нити, попадают в область очень больших электрических полей (си-
источника замыкается через сопротивление R, зашунтированное         ловые линии у нити сгущаются) и вблизи нити резко ускоряются. В
конденсатором C. Традиционная схема включения счетчика Гейге-       результате возникает вторичная ударная ионизация. Вновь выбитый
ра – Мюллера в электрическую цепь показана на рис. 1.               электрон успевает разогнаться и произвести новую ионизацию, сле-
                                                                    довательно, процесс носит лавинный характер. На один первичный
                                                                    электрон в лавине ударных ионизаций образуются до 103, а часто и
              C                     R                               более, вторичных частиц. Рассмотренный выше лавинный процесс
                                                                    имеет две особенности. Во-первых, любой первичный электрон вы-
                                                                    зывает лавину одной и той же величины. Это следует из того, что
    +                                             к усилителю       вторичная ионизация происходит в области порядка 10–1 мм около
    –                                                               нити, а первичные электроны образуются вне ее во всем объеме
                                                                    счетчика. Вторая особенность развития первичной лавины – малая
                                                                    длительность. Лавина развивается примерно за 10–8 с.
                                                                           Повторные лавины как следствие первой лавины могут возни-
                                                                    кать в счетчике за счет двух различных механизмов. Первый меха-
                                                                    низм обусловлен быстро протекающими процессами. В начале раз-
                                                                    вития лавины электроны возбуждают нейтральные молекулы, кото-
                                                                    рые, возвращаясь в исходное состояние, испускают фотоны. Эти
        Рис. 1. Схема включения счетчика Гейгера – Мюллера          фотоны выбивают из катода за счет явления фотоэффекта электро-
                                                                    ны, которые и являются родоначальниками новых лавин. Время
      Регистрируемая частица, проходящая через объем счетчика,      развития этого процесса составляет около 10–6 с. Основной вклад в
создает на выходе схемы электрический импульс отрицательной         это время вносит дрейф фотоэлектрона от катода до области разви-
полярности, т. к. уменьшение сопротивления самого счетчика в мо-    тия лавин около нити. Второй механизм образования повторных
мент газового разряда, вызванного частицей, резко увеличивает на-   лавин обусловлен более медленными процессами. Он состоит в том,
пряжение на сопротивлении нагрузки.                                 что положительные ионы, доходя до катода, выбивают из него элек-
      Физические процессы, происходящие в газоразрядных счет-       троны в процессе нейтрализации, т. к. потенциал ионизации атомов
чиках, можно разделить на три стадии.                               газа, заполняющего счетчик, в несколько раз выше работы выхода
      Первичная ионизация. Она возникает вдоль траектории заря-     электрона из металла (4...5 эВ). Например, энергия ионизации арго-
женной частицы, проходящей через счетчик. Первичные ионы мо-

                                5                                                                   6