96-04-15 |
LABOLATORIUM Z FIZYKI |
GRUPA 1
|
PRZEMYSŁAW WÓJCIK SŁAWOMIR SURUDO |
TEMAT : |
POMIAR CHARAKTERYSTYKI LICZNIKA GEIGERA - MULLERA . |
1. ZAGADNIENIA TEORETYCZNE .
Licznik G - M składa się z cylindrycznej katody i anody w postaci nici metalowej przeciągniętej wzdłuż osi cylindra . Katoda jest odizolowana od anody dielektrykiem o dobrych własnościach izolujących . Przestrzeń między elektrodami napełniana jest gazami pod zmniejszonym ciśnieniem .Gazem tym jest zwykle argon . Liczniki G - M muszą mieć cienkie ścianki , aby cząstki promieniowania mogły przedostać się do środka licznika . Licznik którego katoda wykonana jest z aluminium o grubości 0,1 mm nie przepuszcza do swego wnętrza około 30 % cząstek promieniowania o maksymalnej energii w widmie promieniowania 2MeV . Aby usunąć to pochłanianie cząstek na ściankach buduje się liczniki które mają w swych katodach okienka osłonięte cienką folią . Jednym z tego rodzaju rozwiązań jest licznik użyty w ćwiczeniu . Okienko w tym liczniku jest wykonane z miki o grubości 2,7 ± 0,3 mg/ cm(2) , katoda zbudowana jest z mosiądzu . Do elektrod licznika przykłada się stałe napięcie , które wytwarza między nimi pole elektryczne . Cząstki promieniowania wchodzące do licznika jonizuje jego gaz i zapoczątkowuje wyładowanie . Wyładowanie to jednak nie trwa długo gdyż licznik dzięki swym właściwością w małym ułamku sekundy gasi wyładowanie i znów jest gotowy do przyjęcia następnej cząstki . W czasie tego wyładowania płynie przez licznik prąd . Prąd płynie również przez szeregowo włączony do licznika opór dając na nim krótkotrwały spadek napięcia . Będziemy mówili że otrzymujemy impuls napięciowy . Impulsy takie są przez dalsze urządzenia elektroniczne wzmacniane i liczone . Bardzo ważna przy przy posługiwaniu się licznikiem jest znajomość jego charakterystyk . Jest to zależność ilości impulsów rejestrowanych przez licznik w jednostce czasu do napięcia U przyłożonego do licznika . Zależność tą podaje się dla stałej ilości cząstek padających na licznik . Przy napięciu Up zaczynają pojawiać się impulsy w liczniku . Ze wzrostem napięcia ilość impulsów jednostką czasu szybko rośnie . Przy napięciu U1 krzywa zagina się i utrzymuje się małe nachylenie aż do napięcia U2 . Przy wyższych napięciach tworzą się w liczniku impulsy wielokrotne i dlatego ich ilość szybko rośnie . Część krzywej obejmująca przedział napięć od U1 do U2 nazywamy plateau charakterystyki . Dlugość i nachylenie plteau charakteryzuje dobroć licznika . Im długość jest większa i nachylenie jest mniejsze , tym licznik jest lepszy .
2. POMIARY .
U [V] |
N [IMP] |
ΔN |
630 |
2958 |
54,39 |
620 |
2253 |
47,46 |
610 |
2131 |
46,16 |
600 |
1751 |
41,88 |
590 |
1566 |
39,57 |
580 |
1425 |
37,75 |
570 |
1096 |
41,8 |
560 |
1242 |
35,24 |
550 |
1452 |
38,10 |
540 |
1386 |
37,23 |
530 |
1376 |
37,09 |
520 |
1314 |
36,25 |
510 |
1152 |
33,94 |
500 |
1083 |
32,90 |
490 |
1069 |
32,69 |
480 |
840 |
28,98 |
470 |
369 |
19,21 |
Z wykresu dla podanych danych w 1/3 pletau przyjmujemy punkt pracy Uw licznika . U nas Uw = 540 V .
POMIAR TŁA .
CZAS t [ s ] |
ILOŚĆ IMP. Nt |
It [imp s (-1) ] |
mt |
LP. |
400 |
279 |
0,6975 |
0,0417 |
1 |
400 |
243 |
0,6075 |
0,0390 |
2 |
400 |
258 |
0,6450 |
0,0401 |
3 |
400 |
260 |
0,6500 |
0,0403 |
ŚREDNIA |
POMIAR PREPARATU .
LP. |
t [s] |
N [imp] |
I |
I0=I-It |
m |
m0 |
1 |
400 |
15182 |
37,955 |
37,3050 |
0,3080 |
0,3106 |
2 |
400 |
14893 |
37,2325 |
36,5825 |
0,3051 |
0,3077 |
3 |
400 |
15371 |
37,7775 |
37,4275 |
0,3099 |
0,3125 |
Średnia |
400 |
15148 |
37,8717 |
37,2217 |
0,3050 |
0,3076 |
3. WYKRES ZALEŻNOŚCI N = f(U) .
Wykres na dołączonym do sprawozdania papierze milimetrowym .