La structure et le principe de fonctionnement du compteur Geiger-Muller

À Ces derniers temps, attention à radioprotection de la part des citoyens ordinaires de notre pays augmente de plus en plus. Et cela est dû non seulement aux événements tragiques de la centrale nucléaire de Tchernobyl et à leurs conséquences ultérieures, mais aussi à divers types d'incidents qui se produisent périodiquement à un endroit ou à un autre de la planète. À cet égard, à la fin du siècle dernier, des appareils ont commencé à apparaître contrôle dosimétrique des rayonnements à usage domestique. Et de tels dispositifs ont sauvé de nombreuses personnes non seulement de la santé, mais parfois de la vie, et cela ne s'applique pas seulement aux territoires adjacents à la zone d'exclusion. Par conséquent, les questions de radioprotection sont pertinentes dans n'importe quel endroit de notre pays à ce jour.

À Tous les dosimètres domestiques et presque tous les dosimètres professionnels modernes sont équipés de . D'une autre manière, on peut l'appeler l'élément sensible du dosimètre. Cet appareil a été inventé en 1908 par le physicien allemand Hans Geiger, et vingt ans plus tard, un autre physicien Walter Müller améliora ce développement, et c'est le principe de cet appareil qui est encore utilisé aujourd'hui.

H Certains dosimètres modernes disposent de quatre compteurs à la fois, ce qui permet d'augmenter la précision des mesures et la sensibilité de l'appareil, ainsi que de réduire le temps de mesure. La plupart des compteurs Geiger-Muller sont capables de détecter le rayonnement gamma, le rayonnement bêta à haute énergie et les rayons X. Cependant, il existe des développements spéciaux pour la détermination des particules alpha à haute énergie. Pour régler le dosimètre afin qu'il ne détecte que les rayonnements gamma, les plus dangereux des trois types de rayonnements, la chambre sensible est recouverte d'un boîtier spécial en plomb ou autre acier, qui permet de couper la pénétration des particules bêta dans le compteur.

À dosimètres modernes à usage domestique et professionnel, des capteurs tels que SBM-20, SBM-20-1, SBM-20U, SBM-21, SBM-21-1 sont largement utilisés. Ils diffèrent dimensions globales caméras et autres paramètres, pour la ligne de 20 capteurs se caractérisent par dimensions suivantes, longueur 110 mm, diamètre 11 mm, et pour le 21ème modèle, longueur 20-22 mm avec un diamètre de 6 mm. Il est important de comprendre que plus la chambre est grande, plus grande quantité les éléments radioactifs le traverseront, et plus sa sensibilité et sa précision seront grandes. Ainsi, pour la 20e série du capteur, les dimensions sont 8 à 10 fois plus grandes que pour la 21e, approximativement dans les mêmes proportions nous aurons une différence de sensibilité.

Pour La conception d'un compteur Geiger peut être schématiquement décrite comme suit. Capteur constitué d'un récipient cylindrique rempli d'un gaz inerte (par exemple, argon, néon ou leurs mélanges) sous pression minimale, ceci est fait pour faciliter l'apparition d'une décharge électrique entre la cathode et l'anode. La cathode, le plus souvent, est l'ensemble du boîtier métallique du capteur sensible, et l'anode est un petit fil placé sur des isolants. Parfois, la cathode est en outre enveloppée dans un boîtier de protection en acier inoxydable ou en plomb, ceci est fait pour régler le compteur pour ne détecter que les rayons gamma.

ré la usage domestique, à l'heure actuelle, les capteurs d'extrémité sont le plus souvent utilisés (par exemple, Beta-1, Beta-2). Ces compteurs sont conçus de manière à pouvoir détecter et enregistrer même les particules alpha. Un tel compteur est un cylindre plat avec des électrodes situées à l'intérieur et une fenêtre d'entrée (de travail) constituée d'un film de mica d'une épaisseur de seulement 12 microns. Cette conception permet de détecter (à courte distance) les particules alpha à haute énergie et les particules bêta à faible énergie. Dans le même temps, la surface de la fenêtre de travail des compteurs Beta-1 et Beta 1-1 est de 7 cm². La zone de la fenêtre de travail du mica pour l'appareil Beta-2 est 2 fois plus grande que celle de Beta-1, elle peut être utilisée pour déterminer , etc.

E Si nous parlons du principe de fonctionnement de la chambre du compteur Geiger, il peut être brièvement décrit comme suit. Lorsqu'elles sont activées, la cathode et l'anode sont alimentées en haute tension(environ 350 - 475 volts), à travers une résistance de charge, cependant, il n'y a pas de décharge entre eux en raison du gaz inerte servant de diélectrique. Lorsqu'il entre dans la chambre, son énergie est suffisante pour éliminer un électron libre du matériau du corps de la chambre ou de la cathode, cet électron commence à éliminer des électrons libres comme une avalanche du gaz inerte environnant et son ionisation se produit, ce qui conduit finalement à une décharge entre les électrodes. Le circuit se ferme, et ce fait peut être enregistré à l'aide de la micropuce de l'instrument, qui est le fait de la détection d'un quantum gamma ou de rayons X. La caméra se réinitialise ensuite, permettant à la particule suivante d'être détectée.

H Afin d'arrêter le processus de décharge dans la chambre et de préparer la chambre pour l'enregistrement de la particule suivante, il existe deux méthodes, l'une d'elles est basée sur le fait que l'alimentation en tension des électrodes est arrêtée pendant une très courte période de temps , ce qui arrête le processus d'ionisation du gaz. La deuxième méthode est basée sur l'ajout d'une autre substance au gaz inerte, par exemple l'iode, l'alcool et d'autres substances, alors qu'elles entraînent une diminution de la tension sur les électrodes, ce qui arrête également le processus d'ionisation supplémentaire et la caméra devient capable de détecter le prochain élément radioactif. Cette méthode utilise une résistance de charge de grande capacité.

P sur le nombre de décharges dans la contre-chambre et on peut juger du niveau de rayonnement dans la zone mesurée ou d'un objet spécifique.

compteur Geiger

Compteur Geiger SI-8B (URSS) avec une fenêtre en mica pour mesurer le rayonnement β doux. La fenêtre est transparente, en dessous vous pouvez voir une électrode à fil en spirale, l'autre électrode est le corps de l'appareil.

Supplémentaire circuit électrique alimente le compteur (en règle générale, pas moins de 300 A), fournit, si nécessaire, une décharge de décharge et compte le nombre de décharges à travers le compteur.

Les compteurs Geiger sont divisés en non auto-extinguibles et auto-extinguibles (ne nécessitant pas circuit externe résiliation libératoire).

La sensibilité du compteur est déterminée par la composition du gaz, son volume, ainsi que le matériau et l'épaisseur de ses parois.

Noter

Il convient de noter que pour des raisons historiques, il existe une divergence entre les versions russe et anglaise de ce terme et des termes suivants :

voir également

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Voyez ce qu'est le "compteur Geiger" dans d'autres dictionnaires :

Compteur Geiger Muller- Geigerio ir Miulerio skaitiklis statusas T sritis fizika atitikmenys : engl. compteur Geiger Müller; Geiger Müller compteur tube vok. Geiger Müller Zahlrohr, n; GM Zahlrohr, n rus. Compteur Geiger Muller, m pranc. compteur de Geiger Müller, m; tube … Fizikos terminų žodynas

bit compteur Geiger-Muller- — Sujets industrie pétrolière et gazière EN analyseur électronique de hauteur d'impulsion … Manuel du traducteur technique

- ... Wikipédia

- (compteur Geiger Muller), un détecteur de décharge de gaz qui se déclenche lorsqu'une charge traverse son volume. h c. L'amplitude du signal (impulsion de courant) ne dépend pas de l'énergie h c (l'appareil fonctionne en mode de décharge auto-entretenue). G. s. inventé en 1908 en Allemagne. ... ... Encyclopédie physique

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Un compteur est un dispositif pour compter quelque chose. Compteur (électronique) un dispositif pour compter le nombre d'événements se succédant (par exemple, des impulsions) en utilisant une sommation continue, ou pour déterminer le degré d'accumulation dont ... ... Wikipedia

En 1908, le physicien allemand Hans Geiger travaille dans les laboratoires de chimie appartenant à Ernst Rutherford. Au même endroit, on leur a demandé de tester un compteur de particules chargées, qui était une chambre ionisée. La chambre était un condenseur électrique, qui était rempli de gaz sous haute pression. Même Pierre Curie a utilisé cet appareil dans la pratique, étudiant l'électricité dans les gaz. L'idée de Geiger - détecter le rayonnement des ions - était associée à leur influence sur le niveau d'ionisation des gaz volatils.

En 1928, le scientifique allemand Walter Müller, travaillant avec et sous Geiger, a créé plusieurs compteurs qui enregistraient les particules ionisantes. Les appareils étaient nécessaires pour de nouvelles recherches sur les rayonnements. La physique, étant la science des expériences, ne pourrait exister sans mesurer les structures. Seuls quelques rayonnements ont été découverts : γ, β, α. La tâche de Geiger était de mesurer tous les types de rayonnement avec des instruments sensibles.

Le compteur Geiger-Muller est un capteur radioactif simple et bon marché. Ce n'est pas un instrument précis qui capture les particules individuelles. La technique mesure la saturation totale des rayonnements ionisants. Les physiciens l'utilisent avec d'autres capteurs pour effectuer des calculs précis lors de la réalisation d'expériences.

Un peu sur les rayonnements ionisants

On pourrait passer directement à la description du détecteur, mais son fonctionnement paraîtra incompréhensible si l'on connaît mal les rayonnements ionisants. Pendant le rayonnement, un effet endothermique sur la substance se produit. L'énergie y contribue. Par exemple, les ondes ultraviolettes ou radio n'appartiennent pas à ce type de rayonnement, contrairement à la lumière ultraviolette dure. Ici, la limite d'influence est définie. L'espèce est appelée photon et les photons eux-mêmes sont des γ-quanta.

Ernst Rutherford a divisé les processus d'émission d'énergie en 3 types, en utilisant une installation avec champ magnétique:

• γ - photon ;
• α est le noyau de l'atome d'hélium ;
• β est un électron de haute énergie.

Vous pouvez vous protéger des particules α avec une feuille de papier. β pénétrer plus profondément. La capacité de pénétration γ est la plus élevée. Les neutrons, dont les scientifiques ont pris connaissance plus tard, sont des particules dangereuses. Ils agissent à une distance de plusieurs dizaines de mètres. Ayant une neutralité électrique, ils ne réagissent pas avec des molécules de substances différentes.

Cependant, les neutrons tombent facilement au centre de l'atome, provoquent sa destruction, à cause de laquelle des isotopes radioactifs se forment. En se désintégrant, les isotopes créent des rayonnements ionisants. D'une personne, d'un animal, d'une plante ou d'un objet inorganique qui a reçu des radiations, des radiations émanent pendant plusieurs jours.

L'appareil et le principe de fonctionnement du compteur Geiger

L'appareil se compose d'un tube en métal ou en verre, dans lequel un gaz rare (un mélange argon-néon ou des substances pures) est pompé. Il n'y a pas d'air dans le tube. Le gaz est ajouté sous pression et est mélangé avec de l'alcool et de l'halogène. Un fil est tendu dans tout le tube. Parallèlement à cela se trouve un cylindre de fer.

Le fil s'appelle l'anode et le tube s'appelle la cathode. Ensemble, ce sont des électrodes. Une haute tension est appliquée aux électrodes, ce qui en soi ne provoque pas de phénomènes de décharge. L'indicateur restera dans cet état jusqu'à ce qu'un centre d'ionisation apparaisse dans son milieu gazeux. Un moins est connecté au tube de la source d'alimentation et un plus est connecté au fil, dirigé par une résistance de haut niveau. Il s'agit deà propos alimentation constante dizaines de centaines de volts.

Lorsqu'une particule pénètre dans le tube, des atomes de gaz rares entrent en collision avec elle. Au contact, une énergie est libérée qui sépare les électrons des atomes de gaz. Ensuite, des électrons secondaires se forment, qui entrent également en collision, générant une masse de nouveaux ions et électrons. Le champ électrique affecte la vitesse des électrons vers l'anode. Au cours de ce processus, un courant électrique est généré.

Lors d'une collision, l'énergie des particules est perdue, l'approvisionnement en atomes de gaz ionisé prend fin. Lorsque des particules chargées pénètrent dans un compteur Geiger à décharge gazeuse, la résistance du tube chute, ce qui abaisse immédiatement la tension médiane de division. Ensuite, la résistance augmente à nouveau - cela implique la restauration de la tension. L'impulsion devient négative. L'appareil affiche des impulsions, et nous pouvons les compter, tout en estimant le nombre de particules.

Types de compteurs Geiger

De par leur conception, les compteurs Geiger se déclinent en 2 types : plat et classique.

Classique

Fabriqué à partir de métal ondulé fin. En raison de l'ondulation, le tube acquiert de la rigidité et de la résistance aux influences extérieures, ce qui empêche sa déformation. Les extrémités du tube sont équipées d'isolateurs en verre ou en plastique, dans lesquels se trouvent des capuchons pour la sortie vers les appareils.

La surface du tube est vernie (sauf pour les plombs). Le compteur classique est considéré comme un détecteur de mesure universel pour tous espèce connue radiation. Surtout pour γ et β.

Appartement

Les compteurs sensibles pour la fixation du rayonnement bêta doux ont une conception différente. En raison du petit nombre de particules bêta, leur corps a Forme plate. Il y a une fenêtre en mica, qui retient légèrement β. Le capteur BETA-2 est le nom de l'un de ces appareils. Les propriétés des autres compteurs plats dépendent du matériau.

Paramètres et modes de fonctionnement du compteur Geiger

Pour calculer la sensibilité du compteur, estimez le rapport du nombre de micro-roentgens de l'échantillon au nombre de signaux de ce rayonnement. L'appareil ne mesure pas l'énergie de la particule, il ne donne donc pas une estimation absolument précise. Les appareils sont calibrés à l'aide d'échantillons de sources d'isotopes.

Vous devez également regarder les paramètres suivants :

Zone de travail, zone de la fenêtre d'entrée

La caractéristique de la zone indicatrice traversée par les microparticules dépend de sa taille. Plus la zone est large, plus les particules seront capturées.

Tension de travail

La tension doit correspondre aux caractéristiques moyennes. La caractéristique de performance elle-même est la partie plate de la dépendance du nombre d'impulsions fixes à la tension. Son deuxième nom est plateau. À ce stade, le fonctionnement de l'appareil atteint son activité maximale et s'appelle la limite supérieure de mesure. Valeur - 400 Volts.

Largeur de travail

Largeur de travail - la différence entre la tension de sortie vers le plan et la tension de la décharge par étincelle. La valeur est de 100 volts.

Inclinaison

La valeur est mesurée en pourcentage du nombre d'impulsions par 1 volt. Il montre l'erreur de mesure (statistique) dans le nombre d'impulsions. La valeur est de 0,15 %.

Température

La température est importante car le compteur doit souvent être utilisé dans des conditions difficiles. Par exemple, dans les réacteurs. Compteurs usage général: -50 à +70 Celsius.

Ressource de travail

La ressource est caractérisée par le nombre total de toutes les impulsions enregistrées jusqu'au moment où les lectures de l'instrument deviennent incorrectes. Si l'appareil a des matières organiques pour l'auto-extinction, le nombre d'impulsions sera d'un milliard. Il convient de calculer la ressource uniquement dans l'état de tension de fonctionnement. Lorsque l'appareil est rangé, le débit s'arrête.

Le temps de récupération

C'est le temps qu'il faut à un appareil pour conduire l'électricité après avoir réagi à une particule ionisante. Il existe une limite supérieure à la fréquence d'impulsion qui limite l'intervalle de mesure. La valeur est de 10 microsecondes.

En raison du temps de récupération (également appelé temps mort), l'appareil peut tomber en panne à un moment décisif. Pour éviter les dépassements, les fabricants installent des blindages en plomb.

Le compteur a-t-il un arrière-plan

Le bruit de fond est mesuré dans une chambre de plomb à paroi épaisse. La valeur habituelle n'est pas supérieure à 2 impulsions par minute.

Qui et où utilise les dosimètres de rayonnement ?

À échelle industrielle Ils produisent de nombreuses modifications des compteurs Geiger-Muller. Leur production a commencé à l'époque soviétique et se poursuit maintenant, mais déjà dans la Fédération de Russie.

L'appareil est utilisé :

• dans les installations de l'industrie nucléaire ;
• dans les instituts scientifiques;
• en médecine;
• à la maison.

Après l'accident de la centrale nucléaire de Tchernobyl, les citoyens ordinaires achètent également des dosimètres. Tous les instruments ont un compteur Geiger. Ces dosimètres sont équipés d'un ou deux tubes.

Est-il possible de fabriquer un compteur Geiger de ses propres mains ?

Faire soi-même un compteur est difficile. Vous avez besoin d'un capteur de rayonnement, et tout le monde ne peut pas l'acheter. Le circuit du compteur lui-même est connu depuis longtemps - dans les manuels de physique, par exemple, il est également imprimé. Cependant, seul un vrai « gaucher » pourra reproduire l'appareil chez lui.

Des maîtres autodidactes talentueux ont appris à fabriquer un contre-substitut, qui est également capable de mesurer les rayonnements gamma et bêta à l'aide d'une lampe fluorescente et d'une lampe à incandescence. Ils utilisent également des transformateurs d'équipements cassés, un tube Geiger, une minuterie, un condensateur, diverses cartes, des résistances.

Conclusion

Lors du diagnostic du rayonnement, il est nécessaire de prendre en compte le fond propre du compteur. Même avec une épaisseur décente de blindage en plomb, le taux d'enregistrement n'est pas réinitialisé. Ce phénomène a une explication : la raison de l'activité est le rayonnement cosmique pénétrant à travers les épaisseurs de plomb. Les muons se précipitent sur la surface de la Terre chaque minute, qui sont enregistrés par le compteur avec une probabilité de 100 %.

Il existe une autre source de bruit de fond - le rayonnement accumulé par l'appareil lui-même. Par conséquent, par rapport au compteur Geiger, il convient également de parler d'usure. Plus l'appareil a accumulé de rayonnement, plus la fiabilité de ses données est faible.

Schématiquement, le dispositif du compteur à décharge Geiger-Muller est représenté sur la fig. 5.4. Le compteur est réalisé sous la forme d'un cylindre métallique servant de cathode Pour, mm de diamètre. anode MAIS un fil d'acier fin d'un diamètre de mm est utilisé, tendu le long de l'axe du cylindre et isolé de la cathode avec des bouchons isolants P. Le cylindre est rempli d'argon à pression réduite ( 100 mm Hg) avec l'ajout d'une petite quantité ( 0,5 %) vapeurs d'alcool éthylique ou d'halogènes.

Sur la fig. 5.4 montre le schéma de connexion du compteur pour étudier ses caractéristiques courant-tension. Une tension constante est fournie aux électrodes à partir d'une source EMF e. La quantité de courant traversant le gaz est mesurée par la chute de tension aux bornes de la résistance de mesure R.

Supposons que le gaz est exposé à un rayonnement d'intensité constante (ioniseur). À la suite de l'action de l'ioniseur, le gaz acquiert une certaine conductivité électrique et un courant circulera dans le circuit, dont la dépendance à la tension appliquée est indiquée dans
riz. 5.5.

Aux basses tensions, le courant traversant l'appareil est faible. Il est possible d'enregistrer uniquement le courant total provoqué par le passage un grand nombre particules. Les appareils qui fonctionnent dans ce mode sont appelés chambres d'ionisation. Ce mode correspond aux zones je et II.

Emplacement sur je le courant augmente proportionnellement à la tension, c'est-à-dire La loi d'Ohm est satisfaite. Dans cette section, simultanément avec le processus d'ionisation, processus inverse- recombinaison (connexion entre ions positifs et électrons avec formation de particules neutres).

Avec une nouvelle augmentation de la tension, l'augmentation de l'intensité du courant ralentit et s'arrête complètement (section II). Un courant de saturation se produit. Le courant de saturation est valeur maximum courant, lorsque tous les ions et électrons créés par un ioniseur externe par unité de temps atteignent les électrodes en même temps. La valeur du courant de saturation est déterminée par la puissance de l'ioniseur. Le courant de saturation est une mesure de l'action ionisante de l'ioniseur : si l'action de l'ioniseur est arrêtée, la décharge s'arrêtera également.

Avec une nouvelle augmentation de la tension, le courant augmente assez lentement (section III). A haute tension, des électrons générés sous l'action d'un ioniseur externe, fortement accélérés par un champ électrique, entrent en collision avec des molécules de gaz neutre et les ionisent. En conséquence, des électrons secondaires et des ions positifs sont formés. Électrons secondaires, accélérant dans champ électrique, peut à nouveau ioniser les molécules de gaz. Nombre total les électrons et les ions augmenteront comme une avalanche à mesure que les électrons se déplaceront vers l'anode (ce processus est appelé ionisation par impact). Comptoirs opérant dans cette zone ( III), sont appelés proportionnel.

Le nombre d'électrons atteignant l'anode divisé par le nombre d'électrons primaires est appelé facteur d'amplification de gaz. Le facteur d'amplification du gaz augmente rapidement avec l'augmentation de la tension et, à des tensions élevées, commence à dépendre du nombre d'électrons primaires. Dans le même temps, le compteur passe du mode proportionnel au mode proportionnalité limitée(parcelle IV). Il n'y a pas de compteurs opérant dans cette zone.

A une tension encore plus élevée, l'apparition d'au moins une paire d'ions entraîne l'apparition d'une décharge auto-entretenue (la tension à laquelle se produit une décharge auto-entretenue est appelée tension de claquage). Le courant cesse de dépendre du nombre d'ions initialement formés et de l'énergie des particules enregistrées. Le compteur commence à fonctionner en mode Geiger (section V). L'appareil qui fonctionne dans cette zone s'appelle Compteur Geiger Muller. L'indépendance de l'intensité du courant par rapport à l'énergie des particules ionisantes rend les compteurs Geiger-Muller pratiques pour l'enregistrement b-particules ayant un spectre continu.

Une nouvelle augmentation de la tension conduit à l'apparition décharge continue de gaz. Le courant dans ce cas augmente fortement (section VI), et le compteur peut tomber en panne.

Ainsi, le compteur Geiger-Muller fonctionne sur le principe de l'amplification interne des gaz. Lorsqu'une haute tension est appliquée au compteur, le champ près du filament mince (anode) est extrêmement inhomogène. En raison du grand gradient de potentiel, une particule chargée qui entre dans le compteur est accélérée par le champ à une énergie supérieure à 30 eV. À une telle énergie de la particule, le mécanisme d'ionisation par impact commence à fonctionner, grâce auquel les électrons sont multipliés en nombre en une avalanche. En conséquence, une impulsion négative est formée sur la résistance de charge de l'anode. Une avalanche d'électrons peut provenir d'un seul électron coincé entre la cathode et l'anode.

Caractéristiques du compteur Geiger-Muller

Efficacité compteur est le rapport entre le nombre de particules enregistrées et numéro complet particules qui le traversent. L'efficacité du compteur d'électrons peut atteindre 99,9 %. Inscription g-les rayons sont transportés par des électrons rapides, formés lors de l'absorption ou de la diffusion g-quanta dans le compteur. Efficacité du compteur à g-quantum est généralement de l'ordre de %.

Une caractéristique importante du compteur est Contexte. Contexte nommer les lectures de l'appareil en l'absence des sources de rayonnement étudiées. Le bruit de fond du compteur est dû : au rayonnement cosmique ; la présence de substances radioactives dans environnement, y compris dans les matériaux à partir desquels le comptoir est fabriqué ; décharges spontanées dans le compteur (fausses impulsions). Habituellement, pour les compteurs Geiger-Muller de différentes conceptions, le bruit de fond fluctue dans les limites d'impulsions/min. Des méthodes spéciales peuvent réduire le bruit de fond d'un ordre de grandeur.

Le compteur Geiger-Muller ne peut enregistrer qu'une seule particule. Pour enregistrer la particule suivante, il faut d'abord éteindre la décharge auto-entretenue. Alors caractéristique importante le compteur est temps mort t– temps d'inactivité du compteur, pendant lequel la décharge de gaz s'éteint. Typiquement, le temps mort est de l'ordre de s.

La décharge de gaz dans le compteur peut être éteinte de deux manières :

1) en introduisant un complexe composé organique. De nombreuses molécules complexes sont opaques à l'ultraviolet et ne permettent pas aux quanta correspondants d'atteindre la cathode. L'énergie libérée par les ions à la cathode, en présence de telles substances, n'est pas dépensée pour extraire des électrons de la cathode, mais pour dissocier des molécules. La survenue d'une décharge indépendante dans de telles conditions devient impossible;

2) en utilisant la résistance. Cette méthode s'explique par le fait que lorsque le courant de décharge traverse la résistance, une chute de tension importante se produit sur celle-ci. En conséquence, seule une partie de la tension appliquée tombe sur l'espace interélectrode, ce qui est insuffisant pour maintenir la décharge.

Le temps mort dépend de nombreux facteurs : valeur de la tension sur le compteur ; composition du gaz - charge ; méthode d'extinction; durée de vie; température, etc. Par conséquent, il est difficile à calculer.

L'une des méthodes les plus simples pour la détermination expérimentale du temps mort est méthode à deux sources.

Les transformations nucléaires et les interactions du rayonnement avec la matière sont de nature statistique. Par conséquent, il existe une certaine probabilité que deux particules ou plus frappent le compteur pendant le temps mort. t, qui sera enregistré comme une particule. Supposons que l'efficacité du compteur soit égale à 100 %. Soit la vitesse moyenne de frappe du compteur de particules. n est le taux de comptage moyen (le nombre de particules enregistrées par unité de temps). Pendant t les particules seront enregistrées. Temps mort total t sera , et le nombre de particules non comptées sera égal à . Nous supposerons que le nombre de particules entrées dans le compteur sera égal à la somme des particules enregistrées et non comptées.

Inventé en 1908 par le physicien allemand Hans Wilhelm Geiger, un appareil qui peut déterminer est largement utilisé aujourd'hui. La raison en est la haute sensibilité de l'appareil, sa capacité à enregistrer une variété de rayonnements. La facilité d'utilisation et le faible coût permettent d'acheter un compteur Geiger pour toute personne qui décide de mesurer indépendamment le niveau de rayonnement à tout moment et en tout lieu. Qu'est-ce que cet appareil et comment fonctionne-t-il ?

Le principe de fonctionnement du compteur Geiger

Sa conception est assez simple. Un mélange gazeux composé de néon et d'argon est pompé dans un récipient scellé avec deux électrodes, qui est facilement ionisé. Elle est fournie aux électrodes (de l'ordre de 400V), ce qui en soi ne provoque aucun phénomène de décharge jusqu'au moment même où le processus d'ionisation commence dans le milieu gazeux de l'appareil. L'apparition de particules venant de l'extérieur conduit au fait que les électrons primaires, accélérés dans le champ correspondant, commencent à ioniser d'autres molécules du milieu gazeux. En conséquence, sous l'influence champ électrique il y a une création semblable à une avalanche de nouveaux électrons et ions, qui augmentent fortement la conductivité du nuage électron-ion. Une décharge se produit dans le milieu gazeux du compteur Geiger. Le nombre d'impulsions qui se produisent pendant une certaine période de temps est directement proportionnel au nombre de particules détectées. C'est, en termes généraux, le principe de fonctionnement du compteur Geiger.

Le processus inverse, à la suite duquel le milieu gazeux revient à son état d'origine, se produit de lui-même. Sous l'influence des halogènes (on utilise généralement du brome ou du chlore), une intense recombinaison de charges se produit dans ce milieu. Ce processus est beaucoup plus lent et, par conséquent, le temps nécessaire pour restaurer la sensibilité du compteur Geiger est une caractéristique de passeport très importante de l'appareil.

Malgré le fait que le principe de fonctionnement du compteur Geiger soit assez simple, il est capable de répondre aux rayonnements ionisants des plus diverses sortes. C'est α-, β-, γ-, ainsi que les rayons X, les neutrons et Tout dépend de la conception de l'appareil. Ainsi, la fenêtre d'entrée d'un compteur Geiger capable d'enregistrer les rayonnements α et β doux est en mica d'une épaisseur de 3 à 10 microns. Pour la détection, il est fabriqué à partir de béryllium et d'ultraviolet - à partir de quartz.

Où est utilisé le compteur Geiger ?

Le principe de fonctionnement du compteur Geiger est à la base du fonctionnement de la plupart des dosimètres modernes. Ces petits appareils relativement peu coûteux sont assez sensibles et peuvent afficher les résultats dans des unités lisibles. Leur simplicité d'utilisation permet de faire fonctionner ces appareils même pour ceux qui ont une compréhension très lointaine de la dosimétrie.

Selon leurs capacités et leur précision de mesure, les dosimètres sont professionnels et domestiques. Avec leur aide, il est possible d'identifier la source disponible de manière rapide et efficace. rayonnement ionisé aussi bien à l'extérieur qu'à l'intérieur.

Ces appareils, qui utilisent le principe de fonctionnement du compteur Geiger dans leur travail, peuvent donner un signal opportun de danger en utilisant à la fois des signaux visuels et sonores ou vibratoires. Ainsi, vous pouvez toujours vérifier la nourriture, les vêtements, examiner les meubles, l'équipement, les matériaux de construction, etc. pour l'absence de rayonnement nocif pour le corps humain.