DSCF6613

182

10. Opracowanie

Na podstawie otrzymanych wyników należy wykreślić charakterystykę prądowo-napięciową diody, a natępnie znaleźć graficznie oporność dynamiczną dla kilku wybranych punktów pracy.

W przypadku tranzystora należy wykreślić zależności /_B(f/_B) i /_K(/„) oraz wyznaczyć graficznie oporność wejściową r_wcj i współczynnik wzmocnienia prądowego | dla wybranych warunków pracy. Następnie wykreślamy charakterystyki kolektorowe i wyznaczamy graficznie oporność wyjściową j.

Uwaga: moc wydzielona na diodzie P = Ul i na kolektorze tranzystora P = U_KzIyl nie powinna przekraczać wartości dopuszczalnych dla badanych elementów.

Pytania

1.    Dlaczego wskazane jest uzupełnienie wyników informacją o temperaturze, w której wykonywano pomiary?

2.    Naszkicować schemat układu umożliwiającego badanie charakterystyk diody (tranzystora) za pomocą oscyloskopu.

E-5. Charakterystyka licznika Geigera-Miillera. Rozkład liczby zliczeń

1. Wstęp

Cząstki naładowane przenikając przez materię powodują jonizację atomów i molekuł, co można zarejestrować np. przez wytworzenie pola elektrycznego w badanym obszarze i pomiar prądu jonizacji (w praktyce mierzony jest zwykle impuls napięciowy).

Cząstki neutralne i promieniowanie elektromagnetyczne powodują jonizację za pośrednictwem protonów odrzutu i produktów rozpadu jąder (w przypadku neutronów), lub elektronów powstałych w oddziaływaniu z materią kwantów y. Kwanty o niskiej energii wyzwalają elektrony w efekcie fotoelektrycznym; dla energii rzędu 100 keV główną rolę odgrywa efekt Comptona i wreszcie

wynająć od 1,02 MeV pojawia się proces tworzenia par elektrono-,fl-pozytronowych, którego znaczenie staje się decydujące przy jeszcze wyższych energiach.

^ Liczniki promieniowania

Rozpatrzmy układ dwu elektrod walcowych, obszar pomiędzy którymi wypełniony jest gazem. Układ taki nazywamy komorą jonizacyjną.

Rys. 62. Schemat cylindrycznej komory jonizacyjnej

Jony i elektrony powstałe w procesie jonizacji wywołanej przez cząstkę przenikającą obszar komory (rys. 62) dążą pod wpływem pola elektrycznego do elektrod komory. W dokładniejszych rozważaniach, obok prędkości wiązanej z obecnością pola elektrycznego (nazywanej prędkością unoszenia), należałoby uwzględnić także proces dyfuzji. Jeśli różnica potencjałów U pomiędzy elektrodami komory nie jest zbyt duża, część jonów ulega rekombinacji przed osiągnięciem elektrod. Poczynając od pewnej wartości napięcia, powyżej której wszystkie jony zostaną zebrane, wkraczamy w zakres, w którym pracują komory jonizacyjne (rys. 63). W tym zakresie ładunek ttbrany na elektrodach jest zależny od zdolności jonizacyjnej cząstki itjestrowanej. Dotyczy to tzw. impulsowych komór jonizacyjnych. Tak zwane komory prądowe pozwalają mierzyć natężenie prądu jonizacji wywołanej przez dużą ilość cząstek przenikających obszar czynny.

Przy dalszym zwiększaniu napięcia wkraczamy w zakres, w którym natężenie pola elektrycznego w pobliżu elektrody centralnej jest tak duże, że elektrony, powstałe w wyniku jonizacji pierwotnej, uzyskują energie wystarczające do jonizowania atomów gazu wypełniającego komorę (potencjał jonizacji często stosowanego do napełniania komór argonu wynosi 23,5 eV). W tym procesie tzw. jonizacji wtórnej powstają małe lawiny elektronowe, które przenoszą łącznie ładunek przekraczający o kilka rzędów wielkości