Wyznaczanie charakterystyk licznika Geigera - Mullera
Licznik Geigera - Mullera jest zbudowany z cylindrycznej katody i anody w postaci nici metalowej przeciągniętej wzdłuż osi cylindra. Katoda jest odizolowana od anody dielektrykiem o dobrych właściwościach izolujących. Przestrzeń między elektrodami wypełniona jest rozrzedzonym gazem. Jest to zwykle argon z domieszką par alkoholu. Liczniki przeznaczone do pomiaru cząstek mają cieńkie ścianki np. licznik ,którego katoda wykonana jest z aluminium o grubości 0.1 mm nie przepuszcza 30 % cząstek promieniowania o energii 2 MeV.
Aby usunąć to pochłanianie cząstek w ściankach , buduje się liczniki , które mają okienko osłonięte cieńką folią .
Jednym z tego rodzaju rozwiązań jest licznik Gigera-Mullera okienkowo-ostrzowy użyty
w naszym ćwiczeniu. Okienko w tym liczniku jest wykonane z miki o grubości 2.7 + 0.3 mg/cm2.
RYS.Schemat licznika G-M :1-katoda,
2-anoda, 3-okienko, 4-izolacja
Do elektrod licznika przykłada się napięcie , które wytwarza między nimi pole elektryczne.
Cząstka promieniowania wchodzącego do wnętrza licznika jonizuje gaz i zapoczątkowuje wyładowa-
nie lawinowe, ltóre przebiegają pod wpływem pola elektrycznego licznika. Wyładowanie to jednak nie trwa długo. W czasie tego krótkiego wyładowania płynie przez licznik prąd elektryczny. Prąd ten płynie
też przez szeregowo połączony opór R dając na nim krótkotrwały spadek napięcia. Impulsy te są przez
dalsze urządzenia elektroniczne wzmacniane i liczone.
RYS.Schemat połączeń licznika G-M
Przy posługiwaniu się licznikiem bardzo ważna jest znajomość jego charakterystyki. Jest to zależność liczby impulsów w jednostce czasu od napięcia U przyłożonego do licznika. Zależność tą podaje się dla stałej liczby cząstek padających na licznik.
Charakterystykę licznika przedstawia rysunek.
RYS.Charakterystyka napięciowa
licznika G-M.
Przy napięciu Up zaczynają się pojawiać impulsy w liczniku. Napięcie to nazywa się napięciem progu G.
Ze wzrostem napięcia liczba impulsów rejestrowanych w jednostce czasu szybko rośnie .
Przy napięciu U1 krzywa zagina się i utrzymuje małe nachylenie aż do napięcia U2.Przy wyższych napięciach tworzą się w liczniku impulsy wielokrotne i dlatego ich liczba w jednostce czasu szybko wzrasta.
Część krzywej odpowiadającą przedziałowi od U1 do U2 nazywamy plateau charakterystyki.
Długość i nachylenie plateau charakteryzuje dobroć licznika. Im długość jest większa i nachylenie mniejsze , tym licznik jest lepszy.
KOLEJNOŚĆ CZYNNOŚĆI :
A. Przygotowanie przyrządów do pracy.
a) Zapoznać się z instrukcją obsługi przelicznika.
b) Włączyć do sieci przelicznik i zasilacz.
c) WłAczyć zasilacz i przelicznik przy zerowym napięciu na wyjściu zasilacza.
d) Wcisnąć klawisz „preset time” i wstawić czas licznika przelicznika na 101 oraz *4 mnożnika.
B. Wykonanie charakterystyki licznika G-M.
a) Umieścić źródło promieniwania w domku ołowiowym pod licznikiem.
b) Przełącznikiem I i II zasilacza ustawić żądane napięcie zaczynając od 470V do 630V.
c) Dla każdej wartości U zmierzyć liczbę impulsów N w określonym czasie.
d) Wyniki wpisać do tabelki.
e) Wykonać wykres N = f(U). W 1/3 przyjąć punkt pracy licznika.
C. Pomiar natężenia promieniowania źródła.
a) W punkcie pracy zmierzyć natężenie promieniowania badanego preparatu I (imp/s).
b) Wyjąć z domku preparat i zmierzyć natężenie promieniwania dla tła Itł.
c) Obliczyć natężenie promieniowania preparatu promieniotwórczego I0 = I - Itł .
d) Oszacować niepewności pomiaru natężenia promieniwania preparatu.
e) Pomiary i wyniki zebrać w tabeli.
1