Rok akademicki 1998/99	Laboratorium z fizyki
Nr ćwiczenia: 52	Charakterystyka licznika Geigera-Müllera
Wydział: Elektronika Kierunek: T.C.	WALDEMAR PUŁA
Data wykonania 1999-02-26	Ocena		Data zaliczenia	Podpis
	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) .

Schemat układu pomiarowego

C

R

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 wysoko ekranowanymi przewodami BNC /50 co w znacznym stopniu zmniejsza zakłócenia polami elektrycznymi oddziaływującymi 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 przy napięciu 317V

Tabela pomiarowa.

U [v]	Ni [imp/100sek]	ni średnie [imp/100sek]	Ni [imp/min]
317	86/74	80	48	7
319	80/96	88	53	7
321	81/101	91	55	7
323	107/85	96	58	7
325	93/114	104	62	7
327	103/115	109	65	8
340	112/110	111	66	8
360	115/100	112	67	8
380	106/123	114	68	8
400	113/122	117	70	8
420	120/126	123	73	8
440	123/134	128	76	8
460	142/143	142	85	9
480	201/209	205	123	11
500	206/263	234	140	11
520	236/254	245	147	12

ΔU - długość "plateau"

ΔN - odpowiadający mu przyrost zliczeń

Np - ilość zliczeń dla środka "plateau"

Na podstawie danych z tabeli i wykresu N = f (U) określamy ΔU ,ΔN

ΔU = U_x - U_y = 440-327 = 113

ΔN = N_x - N_y = 76-65 = 11

Np =( N_x + N_y )/2 =(65+76)/2=70

Nachylenie platetu wyrażający względny przyrost zliczeń w obszarze prostoliniowym charakterystyki przypadający na 100V wynosi 13.9%

Wnioski

Podany wynik jest najprawdopodobniej obarczony znacznym błędem. Spowodowane to jest zbyt małą ilością punktów pomiarowych ,dużą rozbieżnością wyników pomiędzy pomiarem pierwszym a drugim przy określonym napięciu oraz zaokrąglaniem liczby zliczeń N_i do liczby całkowitej.

Sonda

Licznika G-M

PRZELICZNIK

ZWN

---