Изучение методов регистрации ядерных излучений, снятие счетной характеристики и определение "мертвого времени" счетчика Гейгера-Мюллера. Худайбергенов Г.Ж. - 5 стр.

образом в результате комптон-эффекта, материал стенок счетчика             Область 1 – малые значения U. Происходят два конкурирую-
мало влияет на эффективность, т. к. пробег электронов приблизи-     щих процесса: собирание зарядов на электродах и рекомбинация
тельно обратно пропорционален атомному номеру Z, а сечение эф-      ионов в газовом объеме. При увеличении напряжения скорость ио-
фекта Комптона пропорционально Z. В области больших энергий,        нов увеличивается, что уменьшает вероятность рекомбинации.
где основным процессом поглощения γ-квантов является образова-             Область 2. Практически все заряды, образованные в детекто-
ние электронно-позитронных пар, выгодно изготовлять стенки          ре, собираются на электродах. Этот участок кривой называют обла-
счетчика из материала с большим Z, т. к. сечение образования пар    стью насыщения или «плато» счетной характеристики, число заре-
пропорционально Z2. Эффективность счетчиков для γ-лучей обычно      гистрированных импульсов практически не зависит от напряжения,
составляет около 1...3 %.                                           т. к. каждая ионизирующая частица, попадающая в объем счетчика,
      На рис. 2 представлена зависимость величины заряда Q, появ-   вызывает электронно-ионную лавину и самостоятельный разряд в
ляющегося на обкладках конденсатора (или амплитуды импульса)        газе. В действительности «плато» имеет некоторый наклон, вызван-
от величины напряжения U при возникновении ложного разряда в        ный ложными импульсами за счет неполного гашения, краевых эф-
камере, когда проходит одна частица, причем постоянная времени      фектов, образования тяжелых отрицательных ионов и т. д. Наличие
собирания заряда на электродах камеры. Общую зависимость мож-       «плато» обеспечивает устойчивую работу счетчика Гейгера – Мюл-
но разбить на несколько областей, в которых процессы протекают      лера. Рабочее напряжение выбирается на середине «плато». Хоро-
несколько различно.                                                 шие счетчики имеют «плато» протяженностью 100–300 В с накло-
 QK                                                                 ном 5–7 % на 100 В.
                                                                           Область 3. Электроны, созданные в первичном акте иониза-
                                                                    ции, ускоряются полем настолько, что становятся способными при
                                                                    столкновении с нейтральными атомами газа ионизировать их, т.е.
                                                                    создается некоторое число вторичных ионов. Происходит газовое
                                                                    усиление. При этом количество заряда растет пропорционально
                                                                    первичной ионизации. В этой области работают пропорциональные
                                                                    счетчики. Коэффициент усиления достигает 107. В этой области
      1          2             3       4        5       6           можно измерить энергию частицы.
                                                                           Область 4. В этой области коэффициент газового усиления не
                                                                    постоянен, поэтому она носит название области ограниченной про-
                                                                    порциональности.
                                                                           Область 5. В этой области заряд почти не зависит от первона-
                                                                    чальной ионизации. За счет газового усиления заряд возрастает до
                                                                    величины ограниченной только характеристиками камеры и пара-
                                                                    метрами внешней цепи. Этот участок называют областью Гейгера –
                                                        U, B        Мюллера, а приборы, работающие в этой области, – счетчиками
 Рис. 2. Зависимость величины заряда на обкладках конденсатора      Гейгера – Мюллера.
 при возникновении разряда в камере от величины приложенного               Область 6. Область непрерывного разряда.
          напряжения (вольт-амперная характеристика)

                               9                                                                    10