1995 / 1996	LABORATORIUM Z FIZYKI
ĆW. NR. 52	TEMAT: CHARAKTERYSTYKA LICZNIKA GEIGERA-MÜLLERA
WYDZ. ELEKT KIER. E.L. i T. GRUPA 2.1.2	NAZWISKO I IMIĘ : ADAM HARMUSZKIEWICZ
DATA WYKON.	OCENA		DATA ZALICZ.	PODPIS
09.10.1995	T
	S

Ćwiczenie ma na celu wyznaczenie charakterystyki licznika Geigera - Müllera. Licznik ten jest stosowany do detekcji cząstek jonizujących jak i promieniowania elektromagnetycznego.

Zbudowany jest z cylindrycznej katody i przeciągniętej wzdłuż jej osi metalowej nici stanowiącej anodę. Całość jest umieszczona w zamkniętym naczyniu szklanym, wypełnionym gazem (najczęściej argonem) .

L. G. T.

A C

P T

K

R

Z.W.N.

-- +

Układ do zdejmowania charakterystyki licznika Geigera -- Müllera

Zasada działania:

Między anodę i katodę przykładamy wysokie napięcie

300V < U < 600V

W międzyczasie promieniowanie jądrowe (dostarczone z zewnątrz) przechodzące przez licznik powoduje jonizację gazu w wyniku czego powstają elektrony, które są przyśpieszane w silnym polu elektrycznym i wywołują dalszą jonizację gazu. Do anody podąża coraz większa liczba elektronów, narasta także liczba jonów dodatnich cięższych od elektronów, poruszających się wolniej i tworzących w gazie ładunek przestrzenny. Powoduje to zmniejszenie natężenia pola elektrycznego między anodą i chmurą jonów oraz zanik wyładowań lawinowych.

Jednakże jony dodatnie po osiągnięciu katody wybijają z niej elektrony i lawiny ponawiają się. Aby licznik był czuły na następne cząstki promieniowania jądrowego (wstrzymanie wyładowań ciągłych) włącza się w obwód licznika duży opór który nie pozwala na szybkie odprowadzenie ładunku ujemnego z anody, co obniża jej potencjał aż do chwili gdy jony dodatnie zostaną zebrane na katodzie. Po czasie 0.1 s ładunek z anody zostaje odprowadzony a licznik jest zdolny do zarejestrowania następnej cząstki. Czas ten nazywany jest czasem martwym licznika.

Urządzenia są połączone wysokoekranowanymi przewodami BNC /50 co w znacznym stopniu zmniejsza zakłócenia polami elektrycznymi oddziaływającymi na czuły licznik. Po paru mało prawdopodobnych pomiarach stwierdziliśmy, że ustrój licznika powinien być dobrze uziemiony i maksymalnie odizolowany od pól zakłócających.

Lawiny w liczniku zauważalne były dopiero przy napięciu 382V

Tabela pomiarowa.

U [v]	ni [imp/100sek]	ni średnie [imp/100sek]	Ni [imp/min]	ÄNi=±ÖNi
382	63 / 27	45	27	5
383	125 / 127	126	75	9
384	268 / 303	286	171	13
385	342 / 311	327	196	14
386	306 / 321	314	188	14
390	316 / 322	319	191	14
400	329 / 315	322	193	14
420	345 / 353	349	209	14
440	337 / 337	337	202	14
460	340 / 359	350	210	14
480	386 / 352	369	221	15
. . .	. . .	. . .	. . .	. . .
. . .	. . .	. . .	. . .	. . .

Ze względu na usterkę sprzętu pomiarowego musieliśmy przerwać dalsze pomiary.

W ten sposób nie udało się znaleźć przegięcia krzywej w badanym zakresie napięciowym.

Z powodu braku możliwości przewidzenia końca "plateau" obrałem punkt pośredni a w celu znalezienia nachylenia odcinka krzywej. Niemożliwym jest wykorzystanie proponowanego wzoru gdyż nieznane są:

ÄU - długość "plateau"

ÄN - odpowiadający mu przyrost zliczeń

Np - ilość zliczeń dla środka "plateau"

ÄN/Np * 100

Nachylenie = -----------------

ÄU/100

Korzystam ze wzorów trygonometrycznych:

ÄUa = Ua - Upocz. = 480-384=96

ÄNa = Na - Npocz. = 221,4 - 171,6=49,8

ÄNa

tg a = -------

ÄUa

49,8

tg a = ------ = 0,51875

96

a = 27st. 24'

Wyliczona wartość kąta nachylenia to 27 st. 24'

Wykres N=f(U) dołączony do sprawozdania.

Wnioski

Podany wynik jest najprawdopodobniej obarczony znacznym błędem. Spowodowane to jest zbyt małą ilością danych wynikającą z usterki sprzętu laboratoryjnego podczas doświadczenia. Usterka ta uniemożliwiła dokładne zbadanie długości obszaru "plateau", a co za tym idzie precyzyjne przedstawienie go na wykresie.

---