Gaz deşarjlı geiger sayacı konulu sunum. Parçacıkları incelemek için deneysel yöntemler

SOYUT

" Geiger-Müller sayacı"

Çalışma prensibi

a) Sayaç ve anahtarlama devresi. Bir parıldama sayacıyla birlikte bir Geiger-Muller sayacı çoğu durumda iyonlaştırıcı parçacıkları ve her şeyden önce ışınların etkisi altında üretilen parçacıkları ve ikincil elektronları saymak için kullanılır. Bu sayaç genellikle, içinde anot görevi gören yalıtkanlar üzerinde geometrik ekseni boyunca ince bir telin gerildiği silindirik bir katottan oluşur. Tüpün içindeki gaz basıncı genellikle 1 Z10 ATM.

Sayacı açmak için şematik diyagram Şekil 2'de gösterilmektedir. Sayaca voltaj verilir sen, en sık kullanılan sayaçlar için 1000'e ulaşan sayı V; direnç sayaca seri olarak bağlanır R. Neden olan voltaj düşüşü R Akımın sayaçtan geçtiği zaman, uygun bir ölçüm cihazı ile belirlenebilir. Bu amaç için çoğunlukla bir amplifikatör kullanılır; basit deneyler için bir dizi elektrometre de kullanılabilir. Noktalı çizgiyle gösterilen kapasite İLE dirence paralel bağlanan devrenin toplam kapasitansını temsil eder R. Silindir üzerinde daima negatif gerilim bulunmasına dikkat etmek gerekir çünkü kutupların yanlış bağlanması durumunda sayaç kullanılamaz hale gelebilir.

b) Boşaltma mekanizması. Açıklanan devrenin hareketi önemli ölçüde voltaja bağlıdır sen. Çok düşük voltajlarda, yüklü parçacıkların etkisi altında katot ile anot arasındaki gazda oluşan iyonlar elektrotlara doğru o kadar yavaş hareket eder ki, bir kısmı elektrota ulaşmadan yeniden birleşmeyi başarır. Ancak doyma voltajından daha yüksek bir voltajda senŞekil 5'te tüm iyonlar elektrotlara ulaşır ve devrenin zaman sabiti iyonların toplanma süresinden çok daha büyükse, o zaman direnç nedeniyle R, eşit bir voltaj darbesi oluşur Avustralya= = ne/S zamanla azalıyor mesela

/>. Bu bölgeden uzanan sen$ gerginliğe senpuan sayaç normal bir iyonizasyon odası gibi davranır.

Gerilim altında senpi anodun yakın çevresindeki alan kuvveti o kadar yüksek olur ki, iyonlaştırıcı parçacıklar tarafından üretilen birincil iyonların sayısı, darbeli iyonizasyondan dolayı artar. Yerine H birincil elektronlar anoda ulaşır pA elektronlar. Gaz Kazanç Faktörü A, arasındaki “orantılı bölgede” artan voltajla artan senPl Ve Yukarı1 birincil iyonizasyona bağlı değildir; bu nedenle, örneğin güçlü iyonlaştırıcı bir b parçacığı ve hızlı bir b parçacığının etkisi altında A direncinde ortaya çıkan voltaj darbelerinin sayısı, her iki parçacığın birincil iyonizasyonları olarak birbiriyle ilişkili olacaktır. Gerilim altında senSY kazanmak A= Ben, bu alanın üst sınırında ise 1000 ve üzeri bir değere ulaşabilmektedir. Daha yüksek voltajda senR, kazanmak A artık birincil iyonizasyona bağlı değildir, böylece zayıf ve güçlü iyonlaştırıcı parçacıklardan kaynaklanan darbeler giderek eşitlenir. Şu tarihte: Ahben– eşik voltajı, “karşı plato” veya “Geiger bölgesi” - birincil iyonizasyondan bağımsız olarak tüm darbeler neredeyse aynı büyüklüktedir. Açıkça tanımlanmayan voltajdan daha yüksek voltajlarda Ah2 , sonunda sürekli bir deşarja dönüşen çok sayıda yanlış darbe ortaya çıkar.

PAGE_BREAK--

Sayacın açılmasının şematik diyagramı

Gerilime bağlı olarak ölçüm cihazının genlik karakteristiği

Aşağıda açıklanan sayaçlar Geiger bölgesinde çalışır. Ah1 Ve Ah2 .

Plato bölgesindeki oldukça karmaşık boşaltım süreci yaklaşık olarak şu şekilde anlatılabilir. Birincil iyonizasyon sırasında üretilen elektronlar, darbe iyonizasyonu ve ultraviyole ışık kuantumu tarafından fotoiyonizasyonun birleşik eyleminin bir sonucu olarak anotun hemen yakınında yoğun bir iyon bulutu oluşturur. Yüksek hareket hızı nedeniyle bu bulutta beliren serbest elektronlar çok kısa sürede anoda ulaşırken, 1000 gaz kazancında daha yavaş olan pozitif elektronlar yine de başlangıç ​​yerlerinden biraz uzaklaşırlar. Doğrudan telin etrafında pozitif bir uzay yükü ortaya çıktığı için, oradaki alan kuvveti 10 ~6 saniye veya daha azı o kadar azalır ki darbe iyonizasyonu imkansız hale gelir ve elektron çığı hemen sona erer. Ancak IO-4 sırasında saniye Pozitif iyonlar katoda hareket eder ve nötrleştirildiğinde genellikle orada ikincil elektronlar oluşturur. Bu fotoelektronlar anoda doğru hareket eder ve orada yeni bir çığa neden olur; Sonuç olarak, gecikmeli deşarjlar veya salınımlı korona deşarjı meydana gelebilir. Negatif yüklü veya yarı kararlı atom durumlarına sahip iyonların ortaya çıkması da bu tür girişime neden olabilir. Yüklü parçacıkların sayacının ancak bu sonradan deşarjların bastırılması mümkün olduğunda amacına ulaştığına inanılmaktadır. İkincisi için, ya sayaçtaki voltajın deşarjdan sonra yeterince uzun bir süre azaltılması ya da sayacı doldurmak için uygun gazların seçilmesi gerekir.

c) Deşarjın sönmesi. Sayaç üzerindeki voltaj, belirli bir miktar kadar her tetiklendiğinde azalır.

Sızıntı direnci varsa L yeterince büyükse aralık eşittir pAe, o kadar yavaş boşalır ki, voltaj ancak tüm pozitif iyonlar kaybolduktan sonra sayacı tetiklemek için gereken eşik değerine tekrar ulaşır; Ancak bu ölü süreden sonra sayacın bir sonraki parçacığı saymaya hazır olduğu düşünülebilir. Deneylerden bilinmektedir ki, örneğin,

Saniyenin on binde biri kadar süren deşarj darbeleri üreten, kendi kendine sönen sayaçlar , sayaçların metan gibi çok atomlu bir gazla doldurulması veya sayaca verilmesi durumunda böyle bir gazın soy gaza eklenmesiyle elde edilir. Görünüşe göre bu gazlar, ayrışma üzerine girişim yapan iyonlardan veya yarı kararlı soy gaz atomlarından enerji kazanıyor; bu nedenle neredeyse hiç yeni elektron ortaya çıkmaz ve hiçbir müdahaleci sonradan deşarj meydana gelmez. Söndürme gazı esas olarak ayrışma nedeniyle kademeli olarak ayrıştığından, bu tür sayma tüpleri IO7–IO9 deşarjlarından sonra kullanılamaz hale gelir.

d) Sayacın özellikleri. Tezgahın kalitesini kontrol etmek için miktarı bulun N dirençte ortaya çıkan voltaj darbeleri R sayaçtaki voltaja bağlı olarak sayacın sürekli ışınlanmasıyla sen. Sonuç olarak, sayaç karakteristiği Şekil 2'de gösterilen bir eğri şeklinde elde edilir. Gerilim sen", İlk darbelerin hangi noktada gözlemlenmeye başlayacağı, kullanılan ölçüm cihazının eşik voltajına bağlıdır; bu çoğu durumda voltun onda biri kadardır. Darbe yüksekliği eşik değerini aşar aşmaz sayılır ve voltajda daha da bir artış olur. N Geiger bölgesinin sonuna kadar voltaj arttıkça sabit kalmalıdır. Bu elbette mükemmel bir şekilde çalışmıyor; aksine, bireysel yanlış deşarjların ortaya çıkması sonucunda plato az çok belirgin bir yumuşak yükselişe sahiptir. Orantılı bölgede çalışan sayaçlarda neredeyse yatay bir karakteristik plato elde etmek mümkündür.

İyi sayaçlar için aşağıdaki gereksinimler geçerlidir: Plato mümkün olduğu kadar uzun ve eşit olmalıdır; Ah, Ve Ah2 en az 100 V'a eşit olmalı, bu durumda darbe sayısındaki artış her 100 V'ta yüzde birkaçtan fazla olmamalıdır. V tansiyon; karakteristik uzun süre değişmeden ve sıcaklıktan bağımsız olarak yeterli bir aralıkta kalmalıdır; Parçacıklara yönelik hassasiyet neredeyse %100 olmalıdır; Hassas alanlardan geçen her karşı parçacık kaydedilmelidir. Sayacın düşük bir eşik voltajına sahip olması ve büyük voltaj darbeleri üretmesi arzu edilir. Aşağıda sayacın bu niteliklerinin dolguya, elektrotların tipine ve şekline ve sayacın bağlantı devresine ne ölçüde bağlı olduğu üzerinde ayrıntılı olarak duracağız.

Devamı
--PAGE_BREAK--

B) Sayaç imalatı

a) Genel hükümler. Sayaç imalatında büyük özen ve temizlik gerekmektedir; örneğin küçük toz parçacıkları veya elektrot parçaları veya su buharı gibi az miktarda yabancı gazlar sayacı zaten kullanılamaz hale getirebilir. Ancak bu gereksinimler karşılansa bile her sayaç başarılı olmaz, dolayısıyla çeşitli koşullara bağlı olarak parçacık sayımı daha büyük veya daha az hatayla gerçekleşebilir. Sayacın imalatında önemli bir rol, toz olmaması ve elektrotların iyice temizlenmesi ile oynanır. Ve yağ için cam tüp Ve diğer kirletici maddeler ve iyi vakum teknolojisi. Tüpün uzun ömürlü olabilmesi için dolum gazının daima temiz tutulması gerekmektedir. Bu amaçla, vakumda daha iyi tavlanabilen, kaynaşmış elektrotlu cam tüplerin kullanılması en iyisidir. Bazen tutkal bağlantılarından kaçınmak imkansız olduğundan, en azından düşük buhar basıncına sahip bir yapıştırıcının kullanılması gerekir. Ve Deşarjı söndürmek için dolgu gazına eklenen organik gazlarda önemsiz çözünürlük.

Aşağıda açıklanan sayaçlar, uygun voltajda, sayma tüpü ile sayma cihazı arasına yeterince yüksek kazançlı bir doğrusal amplifikatör bağlanırsa orantılı sayaçlar olarak çalışabilir.

b) Gaz doldurma. 1) Gaz basıncı. Çoğu gaz için hızlı elektronların ortalama spesifik iyonizasyonu, her gaz için yaklaşık 20 ila 100 iyon çiftidir. santimetre atmosferik basınçta kilometre; basınçla ters orantılıdır. Böyle bir elektronun yol uzunluğunun yaklaşık 2 olması için santimetre muhtemelen sayaçta en az bir çift iyon oluşmuştur Ve Bu nedenle sayaçta bir sinyali tetikleyecekse, yaklaşık 50'lik bir minimum basınç gereklidir. mm rt. Sanat. Üst basınç sınırı çoğunlukla bu seviyede belirlenir; daha yüksek basınçlarda ölçüm cihazının çalışma voltajının çok yüksek ayarlanması gerekir.

2) Kendiliğinden sönmeyen sayaçlar. Kendiliğinden sönmeyen sayaçlarda doldurulacak uygun gaz ve ilgili devre parametreleri seçilerek ölü zamanı 10-4'ün altına çekmek mümkündür. sn. Başarılı dolgu maddeleri soy gazlardır ve bunların elbette yalnızca saf olması gerekmez; deşarjdan sonra ortaya çıkan soy gaz atomlarının yarı kararlı durumlarını ortadan kaldırmak için bunlara belirli bir miktarda başka bir gaz eklemek daha iyidir.

Helyumun spesifik iyonizasyonu çok küçüktür, bu nedenle en az 200 ° C'lik bir basınçta kullanılmalıdır. mm rt. Sanat.; helyum atmosfer basıncına kadar kullanılabilir; bu nedenle çok ince pencereli tezgahlar için uygundur. Atmosfer basıncında bile çalışma voltajı yaklaşık 1100'dür V.Özellikle uygun gazlar, yüksek spesifik iyonizasyona ve nispeten düşük çalışma voltajına sahip olan argon ve neondur. %10'a kadar hidrojen eklenmesinin son derece başarılı olduğu kanıtlanmıştır ve az miktarda cıva buharı, yarı kararlı durumları ortadan kaldırabilir; ancak katotta negatif iyon oluşma tehlikesi nedeniyle oksijen ilavesinden kaçınılmalıdır. Dolgu maddesi olarak karbondioksit kullanılıyorsa buna CS2 eklenerek negatif iyon oluşumu önlenebilir. Negatif iyonlar havada büyük miktarlarda bulunduğundan sayaçların doldurulması için uygun değildir. Negatif iyonlar özellikle su buharında kolaylıkla oluştuğundan, tüm gazların iyice kurutulması gerekir. Organik buharlardan da kaçınılmalıdır; örneğin yapıştırıcı kullanıldığında ortaya çıkabilirler.

Yüzde birkaç CO2 ilaveli argon ve özellikle atmosfer basıncında çelik bir silindirden basınç düşürücü bir valf aracılığıyla havadan izole edilmiş bir ölçüm tüpüne yavaş ve sürekli olarak akan saf metan, orantılı olarak doldurma gazı olarak kullanılır. metre.

3) Kendiliğinden sönen sayaçlar. Kendiliğinden sönen sayaçlar için ölü zaman genellikle saniyenin onbinde biri kadardır. Yüksek kalitede kendi kendine sönen sayaçlar üretmek için hem dolgu maddesinin hem de söndürme gazının çok temiz olması gerekir, çünkü en küçük kirlenmeler bile söndürme sürecini bozabilir.

Çoğu zaman, yaklaşık 100 ° C'lik bir toplam basınçta dolgu maddesi olarak argon ve% 5-10 etil alkol karışımı kullanılır. mm rt. Sanat. Alkol içeriği ne kadar yüksek olursa ölçüm platosu o kadar az pürüzsüz olur. Su buharı veya hava izleri ve hafif nitrojen kirliliği platonun bozulmasına neden olur. Alkol buharının varlığında deşarjların etkisi altında ayrışması nedeniyle sayaçların platosu zamanla bozulur ve çalışma voltajı artar. İyi sayaçlar V erimiş cam tüplerde, IO8–10" boşaltmalardan sonra başarısız olurlar ve yeniden doldurulmaları gerekir. Organik tutkal kullanılarak yapılan sayaçlar daha da az stabildir. Bu tür sayaçlar kalsine edilemediğinden, onları bir vakum pompasında bırakarak, içlerinden 1 dakika boyunca bir boşaltma yapılır. -2 gün; ilk başta sadece alkol buharı ile doldurulur, böylece yapıştırıcının yüzeyi alkolle doyurulur.

Alkole ek olarak, söndürücü yabancı madde olarak bir dizi başka organik gaz veya buhar da kullanılabilir; örneğin metilal 2), formik etil eter, metan, ksilen, karbon tetraklorür, sülfürik eter, etilen vb. Sayaçların hizmet ömrü, dolgu maddesindeki buharların özelliklerine bağlı olarak 10" ila IO9 deşarjları arasında değişir. Metan ayrıca bağımsız bir sayaç dolgusu olarak da kullanılabilir.

0,1 anot teli çapı ile gaz basıncı 50 ila 120 °C arasındadır. mm rt. Sanat. eşik voltajı 800 ile 12U0 arasında değişir V, Sayacın söndürücü olarak organik maddelerin buharlarını kullanması durumunda.

Diatomik gazlardan yalnızca halojenler soy gazlar için söndürücü katkı maddesi olarak kullanılabilir; Bu katkı maddesi yalnızca birkaç binde bir oranında olmalıdır, aksi takdirde negatif iyonlar oluşarak söndürme sürecini bozar. Halojen molekülleri ayrışmadığından sayacın kullanım ömrü bu konuda sınırlı değildir. Libzon ve Friedman'a göre neon, %0,1-1 miktarında dört ölçü argon ve bir ölçü klor karışımına eklenen sayaçların doldurulması için özellikle uygundur. Toplam 200 ila 500 basınçla mm rt. Sanat. Çalışma voltajı 250 ila 600 arasında değişir V. Birkaç binde bir brom veya klorlu neop ilavesiyle argon da düşük bir eşik voltajı verir; ancak bu durumda plato daha az iyidir.

Devamı
--PAGE_BREAK--

c) Katotlar. Bakır, katotlar için en uygun malzemedir; ayrıca grafit, gümüş, altın ve platin de kullanılabilir; Özellikle cam tezgahlarda ince kaplamalar halinde kullanılırlar. Paslanmaz çelik ve pirinç de kullanılabilir. Metal boruların içi iyice cilalanır ve kurulumdan önce alkol veya asetonla iyice temizlenir. Tornada veya zeminde döndürülen metaller, işlendikten hemen sonra kendiliğinden elektron emisyonu gösterir ve bu, yavaş yavaş kaybolur. Bu nedenle mekanik olarak işlenmiş katotların sayacı monte etmeden önce ısıtılması veya 24 saat havada bırakılması tavsiye edilir.

Bakır katotları, özellikle kendi kendine sönmeyen sayaçlarda güvenilir bir şekilde temizlemek için, 5-10 kısım su ile seyreltilmiş eşit kısımlarda %50 nitrik asit ve %90 sülfürik asit karışımı kullanılır. Bu bileşimle işlemden geçirildikten sonra katot 5-10 kez suyla ve son olarak da damıtılmış suyla yıkanır; daha sonra tüpü 350-400 ° C sıcaklıkta yüksek vakumda yaklaşık 2 saat ısıtın. Dolgu maddesi bir hidrojen karışımı içeriyorsa, bakır katotlar hidrojende indirgenir; oksijen dolgu maddesinin sabit bir bileşeni ise, hava veya oksijende yoğun ısıtmanın ardından temizlenen katotlar ince bir oksit filmi ile kaplanır. Ayrıca koyu mor renkli bir film oluşana kadar nitrojen oksit atmosferinde ısıtılması da tavsiye edilir.

Alüminyum ve kurşun gibi bazı metallerin katot malzemesi olarak kullanılması bazen zordur. Ancak buna rağmen yine de kullanılmaları gerekiyorsa, tüpün içi aquadag veya ince bir bakır tabakası ile kaplanır ve vakumda buharlaştırılarak biriktirilir. Pirinç tapaların alüminyum bir tüpe lehimlenmesi gerekiyorsa, tüpün uçları bakırla kaplanır.

X-ışını iğnelerini incelemek için sayacın optimum hassasiyeti, katot duvarının kalınlığının, belirli bir malzemedeki ikincil elektronların yol uzunluğuna yaklaşık olarak eşit hale getirilmesiyle elde edilir. Sayacın radyasyona karşı duyarlılığı, yani. sayaca giren tüm kuantumlara göre sayaç tarafından sayılan kuantumun oranı katotların malzemesine ve radyasyon enerjisine bağlıdır. Alüminyum katotların hassasiyeti 10 enerjide %2'den düşer. Kee 100 enerjide yaklaşık %0,05'e Kee ve ardından tekrar %1,5 oranında artarak 2,6 Aiae'ye yükseldi. Bakır veya pirinç sayaçların 10 kab ve 2,6 hassasiyeti Mav yaklaşık olarak aynı; minimum 200 ila 300 arasındadır Kee ve yaklaşık %0,1'dir. Kurşun veya altın gibi ağır metallerden yapılmış katotların hassasiyeti 10°C'de %3-4'ten eşit olmayan şekilde düşer. Kee 600'de yaklaşık %0,8'e kee, ve sonra tekrar 2,6'da %2'ye yükselir Mav Anotlar. Anot olarak tüm uzunluğu boyunca aynı çapta tungsten tel kullanmak en iyisidir. Kovar, paslanmaz çelik ve normal çelik gibi diğer metallerden yapılmış telleri de başarıyla kullanabilirsiniz. Tel çapı arttıkça çalışma voltajı da arttığı için mümkün olan en ince telin kullanılması gerekir: çapın alt sınırı yaklaşık 0,08'dir. mm;çapı 0,3'ten büyük olan mm, artık iyi bir plato yok.

Teli sayacın cam duvarına veya cam izolatöre kaynaştırmak için, telin her iki ucuna 0,5-1 kalınlığında uygun tel bölümleri punta kaynağı ile kaynaklanır. mm camla kaynaştırmak için. Sayacın içine monte edilmeden önce tel iyice temizlenmelidir; Hiçbir durumda tele parmaklarınızla dokunmamalısınız. Hepsini yüksek vakumda veya hidrojen atmosferinde kalsine etmek daha iyidir. Sayacın tasarımı, telin her iki ucu da dışarı çıkacak şekildeyse, tel, sayacı gazla doldurmadan hemen önce kalsine edilir. Anotun belirli bir etkili uzunluğunu elde etmek için, telin her iki ucu ince cam kılcal damarlar veya katoda hafifçe çıkıntı yapan metal pimler içine alınır; telin uzunluğu, erimiş cam boncuklar veya cam çubuklar kullanılarak sınırlandırılabilir.

Oransal sayaçlarda yalıtkanın yüzeyi boyunca anoda doğru küçük deşarjları önlemek için anot girişinin, potansiyeli sabit ve anot potansiyeline yaklaşık olarak eşit olan koruyucu bir halka ile çevrelenmesi önerilir.

Cam tezgahı

e) Metre şekli. Aşağıda sayaçları kendiniz yapmaya yönelik talimatlar bulunmaktadır.

1) Boyutlar. Sayaçların şekli ve boyutu çok farklı olabilir, bu da uygulamalarının çok çeşitli olmasıyla açıklanmaktadır. Çoğu durumda katot çapı 5 ila 25 arasında olan sayaçlar kullanılır. mm ve uzunlukları 2'den 20'ye kadar olan anot telleri Cjh; Örneğin kozmik ışınları incelerken çok daha uzun sayaçlar kullanılır. Genel olarak tezgahın uzunluğu çapından birkaç kat daha fazla olmalıdır. Sayacın ölü zamanı yaklaşık olarak katot çapının karesiyle orantılı olarak arttığından, büyük çaplı bir sayaç yerine paralel bağlanan birkaç küçük çaplı sayacın kullanılması daha iyidir; örneğin 3 çapında bir metrelik sayaç yerine santimetre her biri 1 çapında olan yedi sayaçtan oluşan bir kompleks kullanabilirsiniz santimetre, tek bir cam tüp içine kaynaştırılmış ve ortak bir gaz dolgusuna sahipler. Çok uzun kendi kendine sönen sayaçlarda, anot teli yaklaşık 0,5 çapındaki küçük cam boncukların eritilmesiyle birkaç parçaya bölünürse daha kısa bir ölü süre elde edilebilir. mm.

Lehimli metal tıpa, cam yalıtkan ve metal tabanlı metal sayaca giriş.

Sıvı ölçer

2) Cam tezgahlar. En basit cam sayaç Şekil 2'de gösterilmektedir. Katot, uçları iyice yuvarlatılmış veya hafifçe dışa doğru kıvrılmış, cam bir tüpe kaynaştırılmış ince duvarlı bir metal veya karbon tüptür; Ayrıca vakumlu buharlaştırma veya kimyasal biriktirme kullanarak bir cam tüpün iç duvarlarına ince bir metal tabakası biriktirebilirsiniz. Özellikle aquadag tabakası uygulanarak elde edilen ince grafit tabakaları da bu amaca uygundur. Metal veya grafit katmanları uygulamadan önce, katmanın cama iyi yapışması gerektiğinden, cam tüpün sülfürik asit veya başka bir benzer temizleyici içindeki bir potasyum dikromat çözeltisi kullanılarak çok iyice temizlenmesi gerekir; aksi takdirde, eğer küçük filmler katmandan ayrılırsa, sayaç hızla kullanılamaz hale gelecektir. Katoda bağlantı, bir cam tüp içine kaynaştırılmış ince bir tel şeklinde yapılır. Duvar kalınlığı 0,8'den az olan yumuşak soda cam tüpü için mm bir cam tüpün dışına bir grafit tabakası uygulanabilir: ince cam tabakalarının iletkenliği, akımın duvardan geçmesine izin vermek için yeterlidir.

İnce mika tabanlı tezgah

Zaten görünür ışığın etkisi altında olan katotların çoğu, sayacı çalıştıran az miktarda fotoelektron yaydığından, ölçümler sırasında ekranlı sayaçları ışık ışınlarının etkisinden dikkatlice korumak gerekir. Cam kaplamaları, içine opak, yağda çözünen bir boyanın eklendiği, ışık geçirmez, iyi yalıtımlı bir vernik veya seresin ile kaplamak en iyisidir. .

Devamı
--PAGE_BREAK--

3) Metal sayaçlar. En basit yol, her iki ucu da pikinle yapıştırılmış iyi yerleştirilmiş izolatörlerle veya yüksek sıcaklıklarda çalışacaksa araldit ile kapatılmış metal bir tüpten bir sayaç yapmaktır. Ortadaki izolatörlere uzunluk boyunca 3 ila 4 kalınlıkta delinmiş pirinç pimler takılır mm iyi yuvarlatılmış kenarlara sahip, birkaç çıkıntılı mm tüpün içinde. Anot teli, pimlerdeki deliklerden çekilerek dış uçlarından lehimlenir. Ek olarak, sayacın pompalanması ve doldurulması için yalıtkanlardan birine ince bir cam tüp yerleştirilmiştir. Ebonit kolayca gazı açığa çıkarır ve bu da sayacı hızla kullanılamaz hale getirir; bu nedenle bu tür izolatörler yalnızca onlar sayacın kullanım ömrünün önemli olmadığı durumlar. Pleksiglas, trolitol ve benzeri malzemelerin kullanılması daha iyidir; ancak yalıtkanlar için daha uygun malzemeler porselen, sabuntaşı vb. gibi cam veya seramik maddelerdir. Cam izolatörler için, metal tüplerin kaynaştırıldığı cam tüpler kullanılarak tutkal kullanımından kaçınılabilir. Bu cam tüpler, metal uçları ile metal sayacı sonlandıran pirinç tapalara lehimlenebilir. Anot teli cam tüplerde olduğu gibi eritilir. Şek. Ek olarak, amplifikatöre giden blendajlı kabloya bağlantı için bir fiş pimi bulunan, ölçüm cihazına takılı metal bir taban gösterilmektedir. Seramik izolatörlerin kenarları bakırla kaplanabilir ve metal katotlara lehimlenebilir.

4) İnce duvarlı parçacık sayaçları. Parçacıkların nüfuz etme yeteneğinin düşük olması nedeniyle onların araştırma çok ince duvarlı sayaçlar gerektirir. 0,7 enerjili b parçacıkları MavArtık camdan tekmeledi veya alüminyum kalınlığı 1 mmveya bakır aracılığıyla kalın 0,3 mm. Tüp çapı ile itibaren 10 ile 15 mmDaha cam tezgahlar dışarı pompalanabilir Ve alüminyum , duvarın kalınlığı çok düzgünse. İnce alüminyum tüpler en iyi şekilde duraluminden yapılır; stabiliteyi artırmak için kalın flanşlar tüpün uçlarında güçlendirilebilir. Gaz dolgusu halojen içeriyorsa, ince duvarlı bir cam tüpe katot olarak neredeyse duvarlarına yakın bir paslanmaz çelik tel spiral yerleştirilmesi önerilir; spiralin birkaç adıma eşit bir adımı olmalıdır mm, ve üç paralel telden oluşur.

Sıvıları incelemek için kullanılan bir ölçüm cihazı Şekil 2'de gösterilmektedir. İnce duvarlı bir cam tüp, sayacın dış cam tüpüne kaynaştırılmıştır, böylece sıvı, tüpler arasındaki dar ara boşluğa verilebilmektedir. Bu durumda sıvının bu boşluğu sayaç borusunun üst ucuna kadar doldurması gerekir. . Düşük enerjili elektronların sayılmasının etkinliğini arttırmak için, sayaç tüpünde, Şekil 2'de gösterildiği gibi, örneğin bir mika tabakasından çok ince bir pencerenin olması gerekir. Mika folyo ısıtılmış bir flanş üzerine yerleştirilir, tutkalla eşit şekilde yağlanır, ölçüm tüpünün ucuna monte edilir ve yine tutkalla yağlanmış sıcak metal bir halka ile bastırılır. Çapı 20'den 25'e kadar olan Mika penceresi mm yaklaşık 2 ila 3 kalınlığa kadar stabil mg/cm2 , onlar. 0,01'e yuvarlandı mm. Tel kalınlığı 0,2 mm sayaca yalnızca bir uçtan sabitlenmiştir; pencerenin hemen arkasında 1-2 çapında bir cam boncukla bitiyor mm.

Cam pencere 10 ila 15 kalınlıkta yapılabilir. mg\cmG. Bu amaçla cam tüp kaynaşmış uçtan 1-2 m uzunluğunda ısıtılır. santimetre neredeyse tamamen yumuşayana kadar; daha sonra erimiş ucu çok güçlü bir şekilde ısıtılır ve mümkün olduğu kadar hızlı bir şekilde borunun içine hava çekilir, böylece Şekil 2'de gösterilen şekli alır. Borunun iç kısmı dış duvara kaynaştırılmıştır; daha sonra tüp yaklaşık olarak şekilde kesikli çizgi ile gösterilen yerde kırılır ve tüpün kenarı erir.

İnce bir cam pencere yapmak

B) Sayaçlar için yükselteçler

a) Giriş devresi. Dirençte görünen voltaj darbelerinin sayısını kaydetmek ve saymak için R karşı, çok sayıda şema geliştirilmiştir ve bunlardan yalnızca en basitlerinden bazıları burada açıklanacaktır.

Kendiliğinden sönen sayaçlarda darbeler, ölçüm devresine ya doğrudan ya da en basit durumda, aşamalar arasında dirençli-kapasitif bağlantıya sahip bir pentot veya iki triyottan oluşan bir ön amplifikatör aracılığıyla sağlanır. Devreye giren darbeler eşit boyut ve şekle sahip darbelere dönüştürülür. Bu amaçla örneğin kapasitörün bulunduğu bir tetikleme devresinde bir tiratron kullanılabilir. Kuzeybatı Pozitif darbelerin etkisi altındaki şebeke voltajı engelleme voltajını aştığı anda tiratron aracılığıyla deşarj olur. Negatif engelleme voltajı genellikle anot voltajının yaklaşık %5'idir; Güvenilir söndürmeyi sağlamak için şebeke voltajı, tiratron kapatma voltajından 5-10 kat daha düşük ayarlanır. Helyumla doldurulmuş tiratronların tepki süresi yaklaşık 10 ~ 5'tir. saniye, argonla doldurulanlar ise biraz daha uzun zaman alıyor.

Devamı
--PAGE_BREAK--

Tiratronlar çok pahalıdır, bu nedenle çoğu durumda, özellikle yüksek çözünürlük gerektiğinde, vakumlu vakum tüplerindeki tetikleyiciler kullanılır. Bunun bir örneği

cihaz Şekil 2'de gösterilmektedir. Her iki triyot da katot devresinde ortak bir dirence sahiptir; kararlı durumda, akım birinci triyottan akar , ikinci triyot ise katoda göre negatif bir şebeke voltajıyla kilitlenir. Sayaçtan gelen, birinci triyot tarafından güçlendirilen negatif bir darbe, ikinci triyotun ızgarasına pozitif polaritede uygulanır ve lambanın kilidini açar. Katodik bağlantı nedeniyle birinci triyot kilitlenir ve ikinci ızgara devresindeki kapasitanstaki pozitif yük sızıntı direncinden akana kadar bu durumda kalır, bunun sonucunda devre kararlı durumuna döner. Bu, değeri eşik değerini yaklaşık 1 aşan her sayılan darbe için meydana gelir. V; ikinci üçlünün anotunda 100 süreli 50vi'lik negatif dikdörtgen bir darbe vardır. μsaniye Dönüşüm devresini kontrol etmeye yarar. Bu devrede amplifikasyon tüpleri olarak 6SN71 tipi çift triyotları kullanmak en iyisidir; ancak elbette karşılık gelen bireysel triyotları da kullanabilirsiniz.

Aynı anda sönümleme devresi olarak da görev yapan benzer bir devre Şekil 2'de gösterilmektedir. Burada, kararlı durumda, birinci lamba kapalıyken ikinci lambadan akım akar.

Giriş multivibratör devresi

0,001 kapasiteli kapasitörler aracılığıyla sayaçtan gelen darbe mkf ve 27 pf ikinci lambanın ızgarasına ulaşır ve bir "devirmeye" neden olur, böylece birinci lambanın anotunda, bağlantı kapasitörü aracılığıyla sayaç filamanına bir söndürme darbesi olarak sağlanan yaklaşık 270 V'luk negatif dikdörtgen bir darbe görünür. bunun sonucunda voltajı sıfıra düşer. Dikdörtgen darbelerin süresi 150–430 aralığında ayarlanabilir μsaniye değişken direnç kullanma 5 Anne. Sonraki dönüşüm devresini kontrol etmek için negatif darbe, birinci lambanın anot devresindeki voltaj bölücüden çıkarılırken, ikinci lambanın voltaj bölücüsünden gelen pozitif darbe, mekanik sayacı kontrol etmek için kullanılır.

Söndürme devresi olarak giriş devresi

F. Droste'ye göre, Şekil 2'de gösterilen şemada. sayacın katotları topraklanmamışsa, ancak giriş lambasının anotuna bağlıysa da bir sönümleme devresi oluşturabilirsiniz; bu şekilde en az 200'lük bir sönümleme darbesi elde edilir V.

b) Dönüşüm devreleri ve mekanik sayaçlar. Darbeleri saymak için geleneksel elektromekanik sayaçlar kullanılır. Bununla birlikte, karşı bobinin direncini amplifikatörün son tüpünün çıkış direnciyle eşleştirmek için, bobinin dönüş sayısını direnci birkaç bin olacak şekilde artırmak gerekir. ohm Bu amaçla, nispeten az sayıda dönüşe sahip bobinin, 0,01 ila 10.000 arasında kapasiteye sahip kapasitörlerle birlikte dönüş sayısı olan bir bobin ile değiştirildiği bir telefon sayacı kullanmak en kolay yoldur. 0.1, gücü sayacı çalıştırmak için yeterli olan bir tiratron veya çıkış lambasının anot devresine dahildir. Önceki devredeki voltaj bölücüden gelen pozitif darbe tiratron'a uygulanırken, bu lambaların hareketsiz akımı sayaç armatürünü çekecek şekilde seçilirse terminal triyot veya heptot da negatif bir darbe ile kontrol edilebilir. dinlenme halindeyken bir nabız göründüğünde serbest bırakılır.

Mekanik sayaçların nispeten büyük ataletinden dolayı, dakikada yaklaşık 100 darbe sayma hızlarında bile önemli yanlış hesaplamalar meydana gelir.

Düşük ataletli mekanik sayaçlar ancak büyük maliyetlerle üretilebilir. Sayacın önüne, örneğin mekanik sayaca yalnızca her ikinci darbeyi ileten bir dönüşüm devresi eklerseniz güvenilir sonuçlar elde etmek çok daha kolaydır. Seri olarak açarsanız H Bu tür devrelerde mekanik sayaca yalnızca her 2n darbe ulaşacaktır. Şek. Yaygın olarak kullanılan iki dönüşüm şeması verilmiştir. Simetrik multivibratör prensibini kullanan bir devre, Şekil 2'de gösterilen asimetrik devrelerin aksine, aşağıdaki özelliklere sahiptir: Koşullara göre bir lambanın kapalıyken diğerinin akımı ilettiği iki kararlı durum. Pozitif darbeleri kesmek için devreye çift diyot dahil edilmiştir. Katotları, tetik lambalarının anotlarının potansiyeli altındadır, bu nedenle bu diyotların ısıtılmış katotlarının filamanına ayrı bir kaynaktan güç verilmesi gerekir. Yalnızca geçitli triyotun anotuna negatif bir darbe uygulanır. Diğer triyotun anodunun potansiyeli, diyotun katodunun potansiyelinden önemli ölçüde düşüktür ve izolasyon kapasitöründen kilidi açılmış triyotun ızgarasına geçer. . Bu triyot kapatılır ve devre ikinci bir kararlı duruma geçer ve bir sonraki sayma darbesi gelene kadar bu durumda kalır. Bu tür tetikleyicilerden birkaçı şekilde gösterildiği gibi seri olarak bağlanmıştır. Yeniden hesaplama devresinin sıfırının ayarlanması, şemada gösterilen anahtarın "sıfır" kelimesiyle kısaca kırılmasıyla gerçekleştirilir. Böylece sayım başlamadan önce ikinci tetikleme lambaları açılır. Neon ışıklarında GL, birinci tetik lambalarının anotlarına bağlı, voltaj yok. İlk darbede, birinci tetikleyicinin ilk lambasından bir akım geçer, neon lamba “1” yanar, ancak ikinci anotta ortaya çıkan pozitif darbe ikinci tetikleyiciye iletilmez. İkinci darbe ile birinci tetik başlangıç ​​durumuna döner, neon lamba "1" söner, ikinci anottaki negatif darbe ikinci tetikleyicinin devrilmesine neden olur ve neon lamba "2" yanar.

Ardışık tetikleyicilerin neon lambalarına 1, 2, 4, 8, 16 vb. sayıları atayalım. Daha sonra, hücrelerin sonuncusu son lamba aracılığıyla mekanik sayacı kontrol eden hücre sayma devresinin girişinde alınan toplam darbe sayısı, bu sayacın okumasının 2" artı ile gösterilen sayı ile çarpımına eşit olacaktır. yanan neon ampuller. Yani örneğin birinci, dördüncü ve beşinci ışıklar yanıyorsa 25 sayısını eklemeniz gerekir.

Dönüşüm şeması

Basit on günlük sayma devreleri, ElT1dekatron, trachotron veya EZh10 gibi ticari olarak temin edilebilen özel sayma lambalarından da oluşturulabilir.

c) Ortalama değer göstergesi.Örneğin, Şekil 2'de gösterilen devrede tiratonun ortalama anot akımını ölçerseniz, birim zaman başına sayılan ortalama darbe sayısıyla orantılı bir okuma elde edebilirsiniz. Darbelerin istatistiksel dağılımıyla ilişkili akım dalgalanmalarını azaltmak için gerekli olan cihazın ataleti, birkaç seri bağlı dirence sahip bir galvanometre ile elde edilebilir. iletişim Mümkün olan en yüksek yalıtım direncine sahip büyük bir kapasitörle bypass. Bu cihaz şu şekilde kalibre edilmiştir: göstr\min okumalarını dönüşüm devresinin okumalarıyla karşılaştırarak. Ek olarak, bir dizi kapasitör sağlanmıştır CS, C4 ve dirençler RS Bir anahtar kullanılarak istenildiği gibi açılabilen çeşitli boyutlarda. Bu şekilde alanı değiştirebilirsiniz

Devamı
--PAGE_BREAK--

Geniş bir aralıkta ölçümler. Tiratron yerine geleneksel bir çıkış tüpü kullanılırsa, galvanometreden akan anot hareketsiz akımının telafi edilmesi gerekir. Dakikadaki ortalama darbe sayısını saymaya yönelik diğer şemalar literatürde bulunabilir.

d) Gerilim stabilizasyonu. Doğru ölçümler için sayaçtaki voltajın mümkün olduğunca sabit tutulması gerekir. Bu, örneğin seri olarak bağlanan ve az akım tüketen bir dizi küçük parlak deşarjlı lambanın dengelenmesiyle yapılır. Sayaç amplifikatörü genellikle dengesiz voltajla da tatmin edici bir şekilde çalışır; ancak anot voltajını stabilize etmek daha iyidir.

D) İstatistiksel hatalar ve düzeltilmesi

a) İstatistiksel hatalar. Belirli bir süre için hesaplanırsa N darbeler, o zaman bu sonucun ortalama istatistiksel hatası ±Х ~ N. Ortamda kozmik ışınların ve radyoaktivitenin varlığı nedeniyle, radyasyon kaynağı olmasa bile her sayaç küçük bir arka plan oluşturur. . Bu arka plan, ölçüm cihazının her taraftan birkaç santimetre kalınlığında bir kurşun veya demir tabakasıyla kaplanmasıyla önemli ölçüde azaltılabilir. Her ölçüm için arka planın önceden belirlenmesi gerekir. Aynı zamanda bir radyasyon kaynağının varlığında hesaplanırsa N dürtüler ve onsuz N darbeler, o zaman radyasyon etkisi N– N darbeler ve bu değerin ortalama istatistiksel hatası

b) Sınırlı çözünürlük için düzeltme. Sayma cihazının en eylemsiz elemanının bir çözünürlük süresi varsa H saniye ve ortalama sayma hızı N"gösterim/sn, o zaman gerçek ortalama sayım oranı

Bu nedenle, örneğin ortalama bir değerle N" = = 100 göstr/sn ve çözünürlük süresif = 10~s saniye yanlış hesaplama toplam darbe sayısının% 10'udur.

Slayt 1

Slayt 2

Slayt 3

Slayt 4

Slayt 5

"Geiger Sayacı" konulu sunum web sitemizden tamamen ücretsiz olarak indirilebilir. Proje konusu: Fizik. Renkli slaytlar ve resimler, sınıf arkadaşlarınızın veya izleyicilerinizin ilgisini çekmenize yardımcı olacaktır. İçeriği görüntülemek için oynatıcıyı kullanın veya raporu indirmek istiyorsanız oynatıcının altındaki ilgili metne tıklayın. Sunum 5 slayttan oluşmaktadır.

Sunum slaytları

Slayt 1

Slayt 2

Geiger sayacı, Geiger-Müller sayacı - içine giren iyonlaştırıcı parçacıkların sayısını otomatik olarak saymak için bir gaz boşaltma cihazı. İyonlaştırıcı bir parçacık bir gaz hacminden geçtiğinde kırılan, gazla dolu bir kapasitördür. 1908 yılında Hans Geiger tarafından icat edilmiştir. Geiger sayaçları kendi kendine sönmeyen ve kendi kendine sönen (harici bir deşarj sonlandırma devresi gerektirmeyen) olarak ikiye ayrılır.

Slayt 3

Günlük yaşamda Geiger sayacı

SSCB ve Rusya'da üretilen ev tipi dozimetreler ve radyometrelerde genellikle 390 V çalışma voltajına sahip ölçüm cihazları kullanılır: “SBM-20” (kalemden biraz daha kalın), SBM-21 (sigara filtresi gibi, her ikisi de sert β- ve γ-radyasyonuna uygun çelik gövde) “SI-8B” (gövdesinde mika pencereli, yumuşak β-radyasyonunu ölçmek için uygun)

Slayt 4

Geiger-Müller sayacı

Silindirik bir Geiger-Muller sayacı, metal bir tüp veya içeriden metalize edilmiş bir cam tüp ve silindirin ekseni boyunca gerilmiş ince bir metal iplikten oluşur. İplik anot, tüp ise katot görevi görür. Tüp, seyreltilmiş gazla doldurulur; çoğu durumda asal gazlar kullanılır - argon ve neon. Elektrot malzemesinin geometrik boyutlarına ve ölçüm cihazının içindeki gazlı ortama bağlı olarak katot ile anot arasında yüzlerce ila binlerce volt arasında bir voltaj oluşturulur. Çoğu durumda, yaygın olarak kullanılan ev tipi Geiger sayaçları 400 V'luk bir voltaj gerektirir.

İyi bir sunum veya proje raporu hazırlamak için ipuçları

  1. İzleyiciyi hikayeye dahil etmeye çalışın, yönlendirici sorular kullanarak, bir oyun bölümü kullanarak izleyiciyle etkileşim kurun, şaka yapmaktan ve içtenlikle gülümsemekten (uygun olduğunda) korkmayın.
  2. Slaydı kendi kelimelerinizle açıklamaya çalışın, ilginç bilgiler ekleyin; slaytlardaki bilgileri okumanıza gerek yok, izleyiciler bunu kendileri okuyabilir.
  3. Projenizin slaytlarını metin bloklarıyla aşırı doldurmanıza gerek yok; daha fazla resim ve minimum metin, bilgiyi daha iyi aktaracak ve dikkat çekecektir. Slayt yalnızca önemli bilgileri içermelidir; geri kalanı dinleyicilere sözlü olarak anlatmak en iyisidir.
  4. Metin iyi okunabilir olmalıdır, aksi takdirde izleyici sunulan bilgiyi göremeyecek, dikkati hikayeden büyük ölçüde dağılacak, en azından bir şeyler anlamaya çalışacak veya tüm ilgisini tamamen kaybedecektir. Bunu yapmak için sunumun nerede ve nasıl yayınlanacağını dikkate alarak doğru yazı tipini seçmeniz ve ayrıca doğru arka plan ve metin kombinasyonunu seçmeniz gerekir.
  5. Raporunuzun provasını yapmak, dinleyicileri nasıl selamlayacağınızı, ilk önce ne söyleyeceğinizi ve sunumu nasıl sonlandıracağınızı düşünmek önemlidir. Her şey deneyimle birlikte gelir.
  6. Doğru kıyafeti seçin çünkü... Konuşmacının giyimi de konuşmasının algılanmasında büyük rol oynar.
  7. Kendinize güvenerek, akıcı ve tutarlı bir şekilde konuşmaya çalışın.
  8. Performansın tadını çıkarmaya çalışın, o zaman daha rahat olursunuz ve daha az gergin olursunuz.

Gaz deşarjlı Geiger sayacı. Geiger sayacının temeli, gazla dolu ve yüksek voltajın uygulandığı iki elektrotla donatılmış bir tüptür. Sayaç darbe iyonizasyonuna dayalı olarak çalışır. Temel bir parçacık sayaçtan geçtiğinde gazı iyonlaştırır ve sayaçtan geçen akım çok keskin bir şekilde artar. Yükte üretilen voltaj darbesi kayıt cihazına verilir.

Slayt 5 sunumdan "Parçacık Araştırma Yöntemleri".

Sunumlu arşivin boyutu 956 KB'dir.

Fizik 9. sınıf

diğer sunumların özeti

“Ses ve özellikleri” - Kesici. Saf ton. Saha. Armoniler. Ses seviyesi. Yıldırım. Sesin anlamı. Ses ve özellikleri. Ses nedir? Ses kaynakları. Tuğla. Düşük bariton. Ultrason. İlginç görevler. Ölçü birimi. Ses dalgalarının hızı. Sesin yayılması. Gök gürültüsü çarptı. Hız. Bir kelebeğin uçuşu. Infrasound. Karmaşık ses.

“Nükleer Enerji Güvenliği” - Kaynayan bir nükleer reaktörün diyagramı. Kaynayan bir nükleer reaktörün çalışma şeması. Nükleer reaktör. Nükleer santraller enerji üretiminde daha fazla kabiliyete sahiptir. Rusya haritasında nükleer santraller. Nükleer enerjinin tarihinden. Termonükleer füzyon. Emniyet. Nükleer enerjinin yararları ve zararları. Nükleer enerjinin zararı. Nükleer buz kırıcılar. Nükleer santraller. Nükleer enerji. Uranyum çekirdeğinin bozunma reaksiyonu.

“Nükleer Enerjinin Uygulanması” - Güçlü radyasyon. Tohum ışınlaması. Parçaların aşınmasını izleme yöntemi. Radyoaktif radyasyonun biyolojik etkileri. Nükleer reaktörler. Organizmaları radyasyondan korumak. Nükleer enerjinin uygulanması. Nükleer silahlar. Radyoaktif izotoplar. Nükleer enerjinin gelişimi. Eşdeğer doz. Röntgen. Radyoaktif izotopların elde edilmesi. Potansiyel tehdit. Arkeolojik buluntuların yaşı. Radyasyon dozu nedir?

“Manyetik Alan Sorunları” - Manyetik Ok. Zıt yönlerde akımlar. Amper kuvvet yönleri. Mıknatıs kutuplarının konumunu belirleyin. Akımlı iletken. Elektrik yükü hareket eder. Elektrik alanı. Akım taşıyan düz iletken. Sol el kuralı. İletkendeki akımın yönünü belirleyin. Amper kuvvetinin yönünü belirleyin. İki paralel iletken. İki paralel iletken birbiriyle nasıl etkileşime girecek?

““Sürtünme kuvveti” 9. sınıf” - Sürtünme kuvvetinin ve insan yaşamındaki rolünün incelenmesi. Tarihçiler. Giriiş. Sürtünme. 18. ve 19. yüzyıllarda 30'a kadar çalışma yapıldı. Yürümeyi zorlaştırdığı için sürtünme suçlanıyor. Sürtünme olayı hakkında bilgi. Araştırma ekibi raporu. Deneyciler. Folklor koleksiyoncuları. Sürtünme denemesi. Eğitim projesi. Deney grubunun raporu. Uygulayıcıların görevi. Sürtünme kuvvetinin düzensizliklerin boyutuna bağlılığı.

  • Bir bulut odasına mikro dünyaya açılan bir “pencere” denilebilir. Doymaya yakın su buharı veya alkollerle dolu, hava geçirmez şekilde kapatılmış bir kaptır.

  • Bulut odası, maddenin yapısının incelenmesinde büyük rol oynadı. Birkaç on yıl boyunca nükleer radyasyonun görsel incelenmesi için neredeyse tek araç olarak kaldı. 1927'de Wilson, buluşu nedeniyle Nobel Fizik Ödülü'nü aldı.


Geiger sayacı

    Geiger sayacı(veya Geiger-Muller sayacı), elektrik sinyali sayacın gaz hacminin ikincil iyonizasyonu nedeniyle güçlendirilen ve parçacığın bu durumda bıraktığı enerjiye bağlı olmayan, yüklü temel parçacıkların gazla dolu bir sayacıdır. hacim. 1908'de H. Geiger ve E. Rutherford tarafından icat edildi, daha sonra Geiger ve W. Muller tarafından geliştirildi.



Sayaç uygulaması

  • Geiger sayacı esas olarak fotonları ve y-kuantayı kaydetmek için kullanılır.

  • Sayaç, içine düşen neredeyse tüm elektronları kaydeder.

  • Karmaşık parçacıkların kaydı zordur.


Kabarcık odası

    Kabarcık odası 1952'de Donald Glaser (ABD) tarafından icat edildi. Glaser, keşfi nedeniyle 1960 yılında Nobel Ödülü'nü aldı. Luis Walter Alvarez, aşırı ısıtılmış bir sıvı olarak hidrojeni kullanarak Glaser kabarcık odasını geliştirdi. Ve kabarcık odası araştırmasından elde edilen yüz binlerce fotoğrafı analiz etmek için Alvarez, verileri çok yüksek hızda analiz etmesine olanak tanıyan bir bilgisayar programını kullanan ilk kişi oldu.


  • Kabarcık odası, yüklü bir parçacığın yolu boyunca kaynamak (buhar kabarcıkları oluşturmak) için saf aşırı ısıtılmış sıvının özelliğini kullanır. Aşırı ısıtılmış bir sıvı, belirli koşullar altında kaynama noktasının üzerindeki bir sıcaklığa ısıtılan bir sıvıdır.

  • Aşırı ısınma durumu, dış basıncın hızlı (5-20 ms) azalmasıyla sağlanır. Birkaç milisaniye boyunca kamera duyarlı hale gelir ve yüklü bir parçacığı tespit edebilir. Parçaları fotoğrafladıktan sonra basınç önceki değerine yükselir, kabarcıklar "çöker" ve kamera tekrar kullanıma hazır hale gelir


Tamamlayan: Andrey Andreyenko

Gomel'in 2015

Geiger-Muller sayacı - 1908'de G. Geiger, daha sonra cihazın çeşitli çeşitlerini uygulayan W. Muller tarafından geliştirildi. Gazla dolu bir hazne içerir, bu nedenle bu cihaza gaz dolu dedektörler de denir.

Sayacın çalışma prensibi Sayaç, son derece homojen olmayan bir gaz deşarj hacmidir.

elektrik alanı. Çoğu zaman, koaksiyel olarak yerleştirilmiş silindirik elektrotlara sahip sayaçlar kullanılır:

dış silindir katottur ve ekseni üzerinde gerilmiş 0,1 mm çapında bir iplik anottur. Dahili veya toplama elektrotu (anot) yalıtkanların üzerine monte edilir. Bu elektrot genellikle küçük çaplı, güçlü ve düzgün bir tel üreten tungstenden yapılır. Diğer elektrot (katot) genellikle ölçüm cihazının kabuğunun bir parçasını oluşturur. Tüpün duvarları cam ise iç yüzeyi iletken bir tabaka (bakır, tungsten, nikrom vb.) ile kaplanır. Elektrotlar, birkaç santimetreden onlarca santimetreye kadar cıva basıncına kadar bir miktar gazla (helyum, argon vb.) doldurulmuş hava geçirmez şekilde kapatılmış bir tankın içine yerleştirilir. Sayaçtaki negatif yüklerin serbest elektronlar tarafından aktarılması için, sayaçları doldurmak için kullanılan gazların yeterince düşük bir elektron yapışma katsayısına sahip olması gerekir (kural olarak bunlar soy gazlardır). Kısa menzilli parçacıkları (α parçacıkları, elektronlar) kaydetmek için karşı tankta parçacıkların çalışma hacmine girdiği bir pencere yapılır.

a - uç, b - silindirik, c - iğne şeklinde, d - ceketli sayaç, d - paralel düzlem

Geiger sayaçları kendi kendine sönmeyen ve kendi kendine sönen olarak ikiye ayrılır

Harici deşarj bastırma devresi.

Gazla dolu sayaçlarda pozitif iyonlar katoda kadar gider ve onun yakınında nötralize edilerek metalden elektronlar çıkarılır. Bu fazla elektronlar, eğer önlem alınmazsa ve söndürülmezse başka bir boşalmaya yol açabilir. Anot devresine bir direnç ölçerin eklenmesiyle sayaçtaki deşarj söndürülür. Böyle bir direncin varlığında, anotta elektronların toplanması nedeniyle anot ile katot arasındaki voltaj, deşarjı sürdürmek için gerekli olan değerlerin altına düştüğünde sayaçtaki deşarj durur. Bu şemanın önemli bir dezavantajı, 10−3 s veya daha fazla olan düşük zaman çözünürlüğüdür.

Kendiliğinden sönen sayaçlar.

Şu anda, kendi kendine sönebilen iyi sayaçlar geliştirildiğinden, kendi kendine sönmeyen sayaçlar nadiren kullanılmaktadır. Açıkçası, sayaçtaki boşalmayı durdurmak için, iyonlaştırıcı bir parçacığın sayacın hacminden geçmesinden sonra boşalmayı sürdüren nedenlerin ortadan kaldırılması gerekir. Böyle iki neden var. Bunlardan biri deşarj işlemi sırasında oluşan ultraviyole radyasyondur. Bu radyasyonun fotonları deşarj sürecinde ikili bir rol oynar. Kendiliğinden sönen ölçüm cihazındaki olumlu rolü

Karşı filaman boyunca deşarjın yayılması; olumsuz rol, fotoelektronların katottan fırlatılmasıdır ve bu da deşarjın sürdürülmesine yol açar. Katottan ikincil elektronların ortaya çıkmasının bir başka nedeni de katottaki pozitif iyonların nötrleştirilmesidir. Normal çalışan bir sayaçta ilk çığda boşaltmanın kesilmesi gerekir. Bir deşarjı hızlı bir şekilde söndürmenin en yaygın yöntemi, sayacı dolduran ana gaza, deşarjı söndürebilecek başka bir gazın eklenmesidir. Böyle bir dolguya sahip bir ölçüm cihazına kendi kendine sönme denir.