Geiger–Müller-számláló

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
(Geiger–Müller-cső szócikkből átirányítva)
Egy "végablakos" Geiger csövön alapuló proporcionális számláló sematikus képe
Egy modern, Geiger–Müller csövön alapuló proporcionális számláló

A Geiger–Müller-cső egy gáztöltésű detektor, ami az ionizáló sugárzás[1] detektálására képes. Általában henger alakú, a közepén egy vékony dróttal. A cső fala és a drótszál közé egyenfeszültséget kapcsolnak úgy, hogy a drótszál a pozitív pólus, azaz a drót játssza az anód és a cső fala a katód szerepét. A cső alacsony nyomású nemesgázzal van töltve ( például argonnal). A nemesgázok nagyon jó szigetelők, ezért az áramkörben nem folyik áram. A henger egyik alapját csillámlap zárja. Ez egy vékony fal – ezen keresztül beléphetnek nagyenergiájú részecskék. Ha egy ilyen részecske belép a csőbe, akkor ionizálja a nemesgázt - pozitív ionok keletkeznek. A sugárzás által keltett elektronok és ionok elkezdenek áramlani az elektródák felé, ezzel elektromos áramot keltve. Az így kialakult kisülés[2] azonban nem szűnik meg, több okból kifolyólag:

  • a keletkezett fotonok fényelektromos jelenség által újabb elektronokat löknek ki a katódból
  • a katódba csapódó ionok újabb elektronokat löknek ki belőle

A folyamatos elektron-utánpótlás miatt a kisülés fönntartja magát, lehetetlenné téve ezáltal az újabb részecskék detekcióját. Hogy a detektort újból használni lehessen, meg kell állítani a kisülést:

  • A nem önkioltó számlálók a csőre kapcsolt feszültség csökkentésével állítják meg a kisülést. Hátránya a nagy holtidő.
  • Az önkioltó számlálók esetében a csőben lévő nemesgázhoz más többatomos gázokat kevernek. Ezek egyrészt elnyelik a lavinát terjesztő fotonokat, másrészt átveszik a pozitív ionoktól a töltést, és a katódba csapódva nem löknek ki újabb elektronokat (nagyobb tömegük miatt ehhez nincs elegendő mozgási energiájuk). Az adalékgázok leginkább halogének.

Amíg a kisülés tart, a detektor nem érzékeli az ionizáló sugárzás jelenlétét. Ezt az időt nevezzük holtidőnek, a Geiger–Müller-cső esetében ez 10−5 másodperc. A detektor holtideje meghatározza a legnagyobb számlálási sebességet – egy ilyen cső 100 000 részecskét detektálhat másodpercenként.

A csőre kapcsolt feszültség 500-1000 volt között mozog. A magas feszültségnek köszönhetően nincs szükség erősítőre, a jelet direkt lehet a számlálóba vezetni – egyszerű modellek esetében egy hangszóróra. A nagyfeszültség miatt akár egyetlen elektron–ion pár is kisülést okoz, így a Geiger–Müller-cső alkalmatlan energiamérésre. Egyszerűsége miatt azonban ideális eszköz, ha terepen radioaktív sugárzást szeretnénk kimutatni[3]

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. Ionizáló sugárzások (magyar nyelven). Semmelweis egyetem
  2. v431141: Nagyméretű elektromos kisülés (magyar nyelven). YouTube
  3. 130 éve született a Geiger-Müller számláló feltalálója (magyar nyelven). múlt-kor (történelmi portál)

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés]

Külső hivatkozások[szerkesztés]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Geiger–Müller-számláló témájú médiaállományokat.