![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
dlinyjМне кажется весьма любопытно посмотреть на то, как же фиксируется радиоактивная частица. Для начала, чтобы было понятно, надо дать немного матчасти. Счетчик Гейгера-Мюллера, который стоит в моём дозиметре ДП-5В http://dlinyj.livejournal.com/545546.html , представляет из себя газонаполненную трубку, к которой подведено постоянное напряжение 400 В.
Трубка по сути представляет собой конденсатор, и при постоянном напряжении ток через неё не протекает. При попадании заряженной частицы в эту трубку, там происходит лавинообразный пробой, начинает течь электрический ток, который мы и фиксируем. В наушниках в этот момент слышится щелчок. Но и это не всё. В момент пробоя, мы не можем фиксировать другие частицы, т.к. второго пробоя мы сделать не можем. Состав газа в трубке и напряжение подобрано таким образом, чтобы разряд длился очень не долго, и промежуток самовосстановился до следующей частицы. Подробнее и изящнее изложено тут: http://belaesta.na.by/norm/radio.pdf (стр. 4 и далее)
Давайте же посмотрим тот сигнал, который мы слышим в наушниках, и то как же выглядит пробой этой трубки.
Осциллограмма зафиксированного сигнала
Первоначальный резкий пик вниз я могу лишь интерпретировать, как следствие ударной ионизации, после попадания частицы в трубку. Бета-частица по сути представляет собой электрон с очень большой энергией, и как я себе представляю, после попадания в трубку выбивает другие электроны из атомов газа, и в первичный момент, пока не произошёл пробой, появляется положительно-заряженные ионы газа, которые и дают лёгкий пик вниз. А затем, по этому стримеру уже начинает течь ток в виде электронов, и он идёт в положительную область. До максимального своего значения, и затем постепенно гаснет, с некоторой постоянной времени, до полного затухания и возможности фиксации следующей частицы. Длительность всего импульса несложно оценить из осциллограммы: 5*50мкс=250мкс. Это, кстати, показывает, что в секунду данной трубкой мы можем зафиксировать не более 4 тысяч импульсов.
З.Ы. На всякий случай схема дозиметра ДП-5В http://img-fotki.yandex.ru/get/31/74270808.a/0_84a1c_456366fa_XL.jpg
Трубка по сути представляет собой конденсатор, и при постоянном напряжении ток через неё не протекает. При попадании заряженной частицы в эту трубку, там происходит лавинообразный пробой, начинает течь электрический ток, который мы и фиксируем. В наушниках в этот момент слышится щелчок. Но и это не всё. В момент пробоя, мы не можем фиксировать другие частицы, т.к. второго пробоя мы сделать не можем. Состав газа в трубке и напряжение подобрано таким образом, чтобы разряд длился очень не долго, и промежуток самовосстановился до следующей частицы. Подробнее и изящнее изложено тут: http://belaesta.na.by/norm/radio.pdf (стр. 4 и далее)
Давайте же посмотрим тот сигнал, который мы слышим в наушниках, и то как же выглядит пробой этой трубки.
Осциллограмма зафиксированного сигнала
Первоначальный резкий пик вниз я могу лишь интерпретировать, как следствие ударной ионизации, после попадания частицы в трубку. Бета-частица по сути представляет собой электрон с очень большой энергией, и как я себе представляю, после попадания в трубку выбивает другие электроны из атомов газа, и в первичный момент, пока не произошёл пробой, появляется положительно-заряженные ионы газа, которые и дают лёгкий пик вниз. А затем, по этому стримеру уже начинает течь ток в виде электронов, и он идёт в положительную область. До максимального своего значения, и затем постепенно гаснет, с некоторой постоянной времени, до полного затухания и возможности фиксации следующей частицы. Длительность всего импульса несложно оценить из осциллограммы: 5*50мкс=250мкс. Это, кстати, показывает, что в секунду данной трубкой мы можем зафиксировать не более 4 тысяч импульсов.
З.Ы. На всякий случай схема дозиметра ДП-5В http://img-fotki.yandex.ru/get/31/74270808.a/0_84a1c_456366fa_XL.jpg
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2012-03-20 04:50 pm (UTC)Не изобретайте велосипед, почитайте книжку, там много интересного можно найти. И по чувствительности, и по энергетике регистрируемых частиц. Даже механизм работы Гейгера рассмотрен подробно.
no subject
Date: 2012-03-20 05:09 pm (UTC)no subject
Date: 2012-03-20 05:17 pm (UTC)Где-то так http://profbeckman.narod.ru/radiometr.htm (http://profbeckman.narod.ru/radiometr.htm)
Была еще книга, в названии узлы аппаратуры измерения... Тоже энергоатомиздат. Там очень многое по схемотехнике.
no subject
Date: 2012-03-20 05:19 pm (UTC)no subject
Date: 2012-03-20 05:29 pm (UTC)Много лет со студентами на Вы - привычка.
Там на народе, в книге есть библиография. Она поможет.
no subject
Date: 2012-03-20 05:09 pm (UTC)no subject
Date: 2012-03-20 05:11 pm (UTC)no subject
Date: 2012-03-20 08:20 pm (UTC)Не-не-не.
Во первых подвижность ионов газа во много раз меньше подвижности электронов. Их вкладом как правило пренебрегают.
Во вторых наличие свободных носителей заряда в активном объёме детектора приводит к току только в одну сторону, которая определяется приложенным напряжением смещения.
250 мкс это чертовски много. С гейгеровсими трубками я никогда не работал, но на сцинтилляционных детекторах удаётся спокойно сформировать импульс длительностью порядка десятков микросекунд.
http://dl.dropbox.com/u/12253626/WEB/diode%20event.PNG
Вот осциллограмма взаимодействия гамма-кванта с полупроводниковым детектором. Синий - входной сигнал предусилителя. Красный - продифференцированный сигнал, выделяющий полезную составляющую выхода предусилителя.
no subject
Date: 2012-03-20 08:48 pm (UTC)no subject
Date: 2012-03-21 05:15 pm (UTC)no subject
Date: 2012-03-20 08:49 pm (UTC)no subject
Date: 2012-03-21 01:42 am (UTC)Так только в наушниках и слышал :-(