EAIiE	1. Mariusz Święs 2. Paweł Ścipień		ROK I		GRUPA V		ZESPÓŁ 2
Pracownia Fizyczna	Temat: Licznik Geigera - Müllera						Nr ćwiczenia: 91
Data wykonania 18.05.99	Data oddania	Zwrot do poprawy		Data oddania		Data zaliczenia

Emisję promieniotwórczą można wykryć, a jej wielkość zmierzyć za pomocą szerokiej gamy detektorów. Większość z nich opiera się na jonizacji ośrodka czynnego przez cząstkę(ki) wytworzone przez badany materiał aktywny promieniotwórczo. Ze względu na rodzaj ośrodka możemy je podzielić na: stałe (np. detektory półprzewodnikowe), ciekłe (np. komory pęcherzykowe), oraz gazowe, do których należy także omawiany licznik G -M.

Ma on postać cylindrycznego kondensatora gazowego, w którym elektrodę ujemną (katodę) stanowi ścianka cylindra, a dodatnią (anodę) drut rozciągnięty wewnątrz. Wpadająca cząstka powoduje powstanie w gazie par: dodani jon - swobodny elektron, czyli tzw. jonizacji pierwotnej. Powstałe elektrony i jony są przyciągane przez odpowiednie elektrody generując krótkotrwały impuls prądu, możliwy do zmierzenia. W przeciwieństwie do np. komór jonizacyjnych, bądź liczników proporcjonalnych, czyli detektorów pracujących na niższych wartościach napięcia przyłożonego do ścianek, w działaniu licznika G - M bardzo duże znaczenie ma lawinowa jonizacja gazu czynnego, która w dodatku nie zależy już, jak w liczn. prop. od liczby jonów pierwotnych.

Jeśli padające promieniowanie wywoła powstanie choćby jednej pary jon - elektron, zapoczątkowana przez nią jonizacja lawinowa, potęgowana dodatkowo przez fotojonizację (świecenie gazu wywołane powtórną rekombinacją jonów) może przenieść dość znaczny ładunek. Wówczas przez licznik przepływa krótkotrwały, słaby prąd, który na oporze w obwodzie testowym wywoła impuls napięcia. Taki prąd może płynąć przez kilka stutysięcznych części sekundy z powodu obniżenia się napięcia na liczniku, oraz ponieważ ciężkie dodatnie jony zanim dotrą do katody i zneutralizują się, tworzą dodani ładunek przestrzenny, osłabiający znacznie natężenie pola elektrycznego wewnątrz licznika. Po tym czasie martwym (zwykle ok. 200 mikrosekund) licznik może zarejestrować następne wyładowanie.

Jeśli mowa o charakterystyce licznika G -M, to problem sprowadza się do unormowania zależności częstotliwości występowania impulsów od napięcia przyłożonego do licznika. Dla napięć z zakresu poniżej tzw. napięcia progowego U₀ ( Rys. 1. ) licznik nie zlicza impulsów. Nie znaczy to, że w ogóle nie reaguje na promieniowanie jonizujące - powstają impulsy, ale ich amplituda jest za mała, by uruchomić przelicznik (poziom poniżej napięcia dyskryminacji). Po przekroczeniu napięcia progowego amplituda impulsów przepływających przez licznik wzrasta na tyle, że możliwe staje się ich bezproblemowe zliczanie. Obszar napięć rozciągający się na ok. 50 - 200 V powyżej napięcia progowego, dla których częstość zliczeń zmienia się bardzo mało, nazywany jest obszarem `plateau` licznika G - M i to w nim ustala się zakres jego pracy.

plateau

Liczba zliczeń n

Δn

n_pocz

0

U₀

U₀+ΔU

napięcie na liczniku

---