Caracterizarea Geiger Muller - Manualul chimistului 21
Chimie și tehnologie chimică
Caracteristica Geiger Muller
Când tensiunea crește peste punctul O, fiecare particulă care intră în detector provoacă o descărcare de avalanșă. Contoarele Geiger-Muller operează în această regiune, numită regiunea Geiger. În regiunea Geiger, valoarea ionizării secundare nu depinde de valoarea ionizării primare, amplitudinea pulsului nu depinde de tipul de particule ionizante, ci depinde de tensiunea la electrozii detectorului. Influența valorii tensiunii asupra funcționării contorului Geiger-Muller este ilustrată de curba prezentată în fig. 127, Această curbă se numește caracteristica de funcționare sau de numărare a contorului Geiger-Muller.La măsurarea activității cu contoare Geiger-Muller se folosește secțiunea VO (amplitudinea pulsului este aproape constantă), acesta este așa-numitul platou al contorului. Contorul este considerat a funcționa normal dacă panta platoului (D) nu depășește 0,15% pe 1 in[c.335]
Îndepărtarea caracteristicilor de numărare ale contorului Geiger-Muller. După ce ați încălzit redresorul de înaltă tensiune timp de 15 minute, puteți[c.341]
Pentru a înregistra radiația nucleară, este necesar să găsiți tensiunea optimă pe contor - tensiunea de funcționare. Pentru aceasta se determină caracteristicile de funcționare ale contorului Geiger-Muller. Caracteristica de funcționare a contorului se află în regiunea Geiger. În această regiune, fiecare particulă care intră în contor provoacă o descărcare corona în ea și este înregistrată. În consecință, în regiunea Geiger, viteza de numărare a unui preparat radioactiv dat înregistrat de contor nu depinde de tensiune. Pe fig. 39 arată caracteristica de numărare[c.49]
Determinarea caracteristicilor de numărare ale contorului Geiger-Muller. O probă radioactivă este plasată în suportul pentru probă curata de numărare 200-2000 imp/min. Comutatoarele (sau comutatoarele) corespunzătoare setează unitatea să funcționeze la multiplicitatea maximă de conversie.[c.250]
În tabel. 5.2 prezintă principalele caracteristici ale contoarelor. Când se compară diferite tipuri de contoare, trebuie avut în vedere faptul că contoarele Geiger-Muller nu mai sunt folosite în echipamentele moderne de raze X.[p.157]
În această lucrare, este necesar să se ia caracteristica de funcționare a contorului Geiger-Muller și să se determine tensiunea de funcționare a tubului de numărare.[c.7]
Caracteristica de numărare a contorului Geiger-Muller este determinată și reprezentată grafic. Aflați începutul numărării, lungimea platoului, tensiunea de funcționare și panta platoului.[c.24]
Caracteristica de numărare a unui contor de scintilație este determinată în același mod ca și pentru un contor Geiger-Muller. Tensiunea de pe contor este crescută de fiecare dată cu 50 b și măsurată timp de 1 minut la o rată de numărare suficient de mare. Se recomandă măsurarea după[c.116]
Preparatul a-emițător se instalează într-un contor de scântei, după care se iau caracteristicile acestuia (vezi lucrarea. 1.1, măsurători cu contor Geiger-Muller). La diferite valori de tensiune, se verifică fundalul. Indicați tensiunea inițială, regiunea platoului și tensiunea de funcționare.[c.194]
Comparați caracteristicile de numărare ale diferitelor tipuri de contoare proporționale, Geiger-Muller și cu scintilație).[c.119]
Explicați de ce zona platoului de pe caracteristica de numărare a contorului Geiger-Muller este urmată de o creștere abruptă[c.119]
detectoare umplute cu gaz. Aceasta este o clasă extinsă de detectoare, ale căror caracteristici depind de proiectarea, compoziția și presiunea gazului de umplere și de tensiunea electrozilor de lucru. Când mutați un încărcatparticulele din volumul de lucru al detectorului este ionizarea atomilor (moleculelor) gazului. Sub acțiunea tensiunii aplicate, electronii formați și ionii pozitivi sunt colectați pe electrozii corespunzători, dând un impuls de tensiune (când funcționează în modul pulsat). Amplitudinea pulsului poate fi proporțională cu energia particulei primare (contor proporțional) sau practic independentă de ionizarea primară (contor Geiger-Muller).[c.29]
Pasivarea vizibilă întâlnită în aliajele electro-lustruite fier-crom și-a găsit aplicație în fabricarea unor tipuri de contoare Geiger-Muller cu caracteristici îmbunătățite [1846].[c.80]
Contoare cuantice cu raze X. Cele mai utilizate contoare de fotoni cu raze X includ contoarele de ionizare și scintilație.produc strălucirea luminiscentă a unor substanțe sub formă de flash-uri - scintilații de lumină vizibilă.Avantajul contoarelor de scintilație față de cele cu ionizare este eficiența ridicată (procent din numărul de înregistrate). fotoni la numărul tuturor fotonilor care au căzut în fereastra de intrare a contorului) la înregistrarea radiației cu raze X dure, timp mort scurt (timp în care contorul, după ce a înregistrat o cuantă, rămâne insensibil la următoarea cuantă) și un durată de viață aproape nelimitată cu etanșare bună a cristalului scintilator. Tabelul 10 prezintă unele caracteristici ale contoarelor produse în serie.[c.77]
O caracteristică importantă a detectorului este saeficienta, adica probabilitatea de a înregistra particule sau cuante care cad în senzor. volumul detectorului. Când se înregistrează y-quanta, aceasta poate varia de la fracțiuni de procent (pentru contoare Geiger-Muller sau detectoare cu semiconductori de un volum relativ mic) până la 100% pentru scintilatoare. detectoare cu inorg. scintilatoare suficient de mari. Pentru particule a și de înaltă energie. -eficienta particulelor celor mai moderne. detectoare este aproape de 100%. Eficiența scintilației lichide. detectoare la înregistrarea particulelor de tritiu cu max. energia de numai 18 keV ajunge la 56-60%.[c.169]
Contorul Geiger-Muller este situat în interiorul unei case de plumb cu pereți groși, concepută pentru a proteja contorul de radiațiile externe. Pentru a măsura caracteristicile de funcționare ale contorului, o sursă de radiație relativ slabă (800–900 imp/min) este plasată în casă. De obicei, pentru aceasta se folosesc standarde de preparare a uraniului. După pornirea instalației, se determină cu precizie tensiunea la care începe numărarea. În viitor, citirile individuale sunt înregistrate la intervale de 50 de secole.[c.15]
Fiecare contor înregistrează întotdeauna o rată de numărare nesemnificativă, chiar dacă în apropierea lui nu există niciun preparat radioactiv (radiații cosmice, radiații de la obiectele din jur, impulsuri false). Această rată de numărare zero, sau fundal, poate fi utilizată pentru a determina caracteristica de numărare a contorului. Cu toate acestea, pentru a crește rata de numărare înregistrată (precizie mai mare a măsurării Vezi lucrarea 1.2), este mai bine să folosiți un preparat radioactiv (este destul de suficient să folosiți un filtru Schott din sticlă de uraniu), care este plasat lângă contorul Geiger-Muller. Apoi rata de numărare este determinată la diferite tensiuni pe contor și rezultatele obținute sunt prezentate grafic. Tensiunea contoruluiar trebui crescută la începutul platoului cu 10 volți de fiecare dată, în zona platoului cu 20 volți. Cu o rată de numărare mare (de exemplu, la 2000 cpm în regiunea platoului), este suficient să se efectueze o măsurătoare pentru[c.25]
De exemplu, într-un gaz, o particulă a poate duce la o stare excitată și poate ioniza zeci de mii de molecule și atomi. Acest efect de ionizare poate fi detectat cu ușurință prin trecerea unui curent electric printr-un tub de descărcare umplut cu un gaz neconductor, neionizat. Acest fenomen stă la baza funcționării camerelor de ionizare, a contoarelor Geiger-Muller și a detectorilor de neutroni. În acest din urmă caz, un neutron fără încărcare ionizează materialul detector, cum ar fi, de exemplu, trifluorura de bor gazoasă (BP3), mai întâi provoacă o reacție nucleară cu un nucleu de bor, ceea ce duce la emisia de nuclee de heliu și tritiu cu un anumit energie. Nucleele de heliu și tritiu formate în această reacție sunt particulele care sunt detectate. Alte mijloace de detectare a atomilor excitați dintr-un solid sunt fulgerele luminoase care apar atunci când energia de excitație este îndepărtată (contor de scintilație) sau modificările cauzate de atomii excitați în caracteristicile fizice ale semiconductorilor (detectoare cu cristale solide).[c.77]
Contoare Geiger-Muller [4, 8]. După cum sa menționat deja, regiunea de funcționare a contorului proporțional este limitată (pe partea tensiunilor înalte) de debutul fotoionizării.Ca urmare a acestui proces, regiunea de ionizare intensă creată de un electron primar individual este mânjită de-a lungul întregului anod. , conducând astfel la interacțiunea cu avalanșe generate de alte particule primare. , și încălcând proporționalitatea caracteristicii. Odată cu o creștere suplimentară a tensiunii, se creează în sfârșit o situație,atunci când fiecare act de ionizare este uns pe toată lungimea filamentului, iar mărimea impulsului de ieșire încetează să mai depindă de ionizarea primară, dispozitivul funcționează ca un contor Geiger.[c.151]
Principalele tipuri de instrumente utilizate pentru detectarea și măsurarea radiațiilor substanțelor radioactive au fost luate în considerare în Cap. V. Acest capitol discută câteva dintre metodele utilizate în acest gen de cercetare. Alegerea metodei de lucru și a echipamentului de măsurare este determinată în mare măsură de natura informațiilor solicitate. Dacă vorbim pur și simplu despre metoda trasoarelor radioactive, atunci când se lucrează cu un izotop radioactiv, natura radiației, a cărei cantitate și gradul de puritate satisface sarcina, de multe ori este suficient un singur dispozitiv de măsurare (contor proporțional sau de scintilație sau contor Geiger-Muller). Tehnica de măsurare în acest caz nu este dificilă. Uneori, dimpotrivă, este necesar să se studieze caracteristicile radiațiilor unui număr de izotopi radioactivi cu ajutorul unui întreg laborator de chimie nucleară, să se identifice noi emițători și să se studieze cantitativ procesele nucleare care au loc în timpul iradierii într-un reactor sau în timpul bombardamentului cu particule accelerate. În acest caz, este necesar să se utilizeze o mare varietate de instrumente, inclusiv cele foarte specializate.Implementarea unui număr de tehnici și operații individuale necesită o mare îndemânare și ingeniozitate. Majoritatea laboratoarelor de radiochimie ocupa o pozitie intermediara in acest sens. Chiar și atunci când se efectuează numai studii folosind trasori radioactivi, de regulă, se folosesc mai mulți izotopi diferiți și, în consecință, mai multe metode de detectare și diferite metode de preparare a probelor. În multe cazuri este necesară izolarea unuia dintre radioactiviizotopi, identificați-i, verificați absența impurităților. Analiza emițătorilor γ în majoritatea laboratoarelor se realizează folosind contoare proporționale sau Geiger cu o fereastră subțire; contoarele de scintilație cu cristale sunt folosite pentru înregistrarea razelor γ. Detectoarele semiconductoare și contoarele proporționale de debit sunt utilizate pentru a analiza emițători alfa sau izotopii care emit particule β de energie scăzută (în acest din urmă caz, este necesară introducerea unei substanțe radioactive în contor). Alături de aceste dispozitive, este, de asemenea, necesar să se utilizeze amplificatoare și dispozitive de scalare în cercetare, se folosesc adesea diverse analizoare de amplitudine cu un singur sau multicanal, circuite de coincidență și alte dispozitive.[c.382]
Caracteristicile tubului. Pe fig. Figura 6.4 arată dependența ratei de numărare a decăderilor de către un contor Geiger-Muller de diferența de potențial dintre electrozi. După cum se poate observa din figură, pornind de la un anumit potențial, rata de numărare crește brusc. Cu o astfel de diferență de potențial, numai particulele p cu cea mai mare energie provoacă o descărcare în tub. La atingerea pragului de tensiune, rata de numărare atinge un platou, a cărui dimensiune ajunge la 300 V. Mărimea specifică a platoului pentru fiecare contor este determinată de parametrii tubului. Odată cu o creștere suplimentară a tensiunii, numărul de impulsuri înregistrate crește din nou. Aceasta corespunde unei descărcări spontane într-un gaz care are loc fără ionizarea suplimentară a acestuia de către izotopi radioactivi. Trebuie avut grijă să nu utilizați contorul în modul de descărcare continuă, deoarece acest lucru duce la deteriorarea ireversibilă a tubului de descărcare.[c.195]
Pasivarea marcată întâlnită în aliajele fier-crom electrolustruite și-a găsit aplicație în fabricarea unor tipuri deContoare Geiger-Muller cu caracteristici îmbunătățite [1846].[c.80]
Vezi paginile în care este menționat termenulCaracteristica Geiger Muller :[c.25] [c.50] [c.208] [c.267] [c.335] Tehnica de laborator de chimie organică (1966) -- [ c.646 ]