 A 18504 GM-cső.
|
|
A Geiger-Müller-fél számlálócsövet (későbbiekben csak GM-cső) a rádióaktivitás érzékelésére és számlálására használhatjuk. Az eredeti koncepciót H. Geiger és E.W. Müeller dolgozta ki 1928-ban és azóta sem sokat változott. A hétköznapi életben még jelentős felhasználási területei vannak, bár már a professzionális felhasználásból lassan kiszoruló félben van, helyét a félvezetős erzékelők veszik át.
 Működése. A működés elméleti alapjait Rutherford adja, miszerint a rádioaktív részecskék ionizálják az útjukba kerülő molekulákat, atomokat és így ionpárokat keltenek.
A GM-cső működése ennek megfelelő, vagyis egy ritkított nemes gázzal töltött - többnyire argon - elektromosan vezető cső. A cső közepén egy vezetőszál húzódik, amelyet a cső külsejétől elszigetelten vezetnek. Ezt a vezetőt pozitív feszültség alá helyezik, ez lesz tehát az anód. A cső kűlseje pedig a katód. A cső egyik vége általában ablakos kialakítású, és így a kicsi áthatoló képességű α részecskék jelenléte is detektálható lesz. A működés tehát; a feszültség alá helyezett GM-csőbe érkező rádioaktív részecskék nekiütköznek a nemesgáz atomjainak és ionizálják azokat, ez az ionizáció azután több atomot is ionizációra késztet mindaddig, ameddig az ionizációs lavina el nem éri az anódot, és igy kisülés nem következik be. Az anód feszültsége akkora, hogy a nemesgáz éppen ne gyújtson be magától, mint egy gázkisüléses csőben. Amikor aztán áram indul meg a csőben az ionizáció hatására a katód és a föld pont közé helyezett munka ellenálláson feszültséggé alakul az ionizációs áram, amit számláló vagy hang keltő berendezés detektál. Tehát; az anód egy kb. 10MΩ-os nagyságrendű áram korlátozó ellenálláson kap 400...500V-os feszültséget. A katód munka ellenállása nagyságrendileg 400-500KΩ szokott lenni. Mindkét értéket a cső adatlapja rendszerint megadja. Egy-egy ilyen ionlavina után, egy bizonyos időnek kell eltelnie, hogy a cső ismét képes legyen ionizációra. Ezt holtidőnek nevezik, mi a csőre jellemző és szintén megadják az adatlapok. Azért, hogy ez az idő minél kissebb lehessen az gáztöltethez izopropil-alkoholt szokás adalékolni vagy más gázt pl. Héliumot. Az adatlapi értékeket amúgy illik betartani, mert pl. magas anódfeszültség esetén a cső érzketlenné válik "megsüketül". Ilyen, vagy hasonló gondot okozhat az is ha a vizsgált sugárforráshoz túl közel rakjuk és mintegy "telítődik" a cső, amit állandó jelzéssel/kattogással hálál meg.
Amint az a működéséből is követhető, sajnos nem alkalmas arra, hogy a bejutó részecske energiáját meghatározhassuk vele. Erre a feladatra a scintillációs detektorok alkalmasak. A scintillációs detektorok működése is igen egyszerű, a scintillációs kristályba (pl. nátrium-jodid) becsapodó részecskék a kristály atomjait gerjesztik és felvillanásra ösztönzik. Ezt a felvillanást érzékelhető nagyságúra erősítjük egy fotonsokszorozó csővel, aminek kimenete azután szintén különböző műszereket hajthat meg, ami kiértékelhetővé teszi a bejövő részecskék energia spektrumát.
Történelmi áttekintés.
 Becquerel, (Antoine-)Henri (1852. dec. 15. Párizs, Franciaország – 1908. aug. 25. Le Croisic), francia fizikus; ő fedezte fel a radioaktivitást az uránnal és más anyagokkal végzett vizsgálatai során. 1903-ban Pierre és Marie Curie-vel megosztva fizikai Nobel-díjat kapott.
1896-ban hét cikket adott közre a radioaktivitásról – ahogy Marie Curie később a jelenséget elnevezte. A radioaktivitás felfedezéséért Becquerel 1903-ban Curie-ékkel megosztva fizikai Nobel-díjat kapott. Más díjakat és külföldi tudományos társaságok tagságát is elnyerte. Saját Tudományos Akadémiája elnökének és egyik állandó titkárának választotta.
1895 végén Wilhelm Röntgen felfedezte az utóbb róla elnevezett sugarakat. Becquerel felfigyelt arra, hogy egy üvegből készült vákuumcső katódsugárnyalábbal fluoresszenszé tett felülete röntgensugarakat bocsát ki. Vizsgálni kezdte, hogy van-e olyasféle összefüggés e láthatatlan sugárzás és a látható fény között, hogy gerjesztés hatására minden lumineszkáló anyag röntgensugarakat bocsát ki. Feltevésének bizonyítására foszforeszkáló kristályokat tett fényképezőlemezre, de azt előbb fényt át nem eresztő papírba burkolta, hogy csak a feltételezett röntgensugárzás hathasson az emulzióra. Néhány órára kitette a napfényre a kísérleti berendezést, hogy a szokásos módon gerjessze a kristályokat. Előhívás után a fényképezőlemezen ott volt az ásványminták árnyképe, a további kísérletekben pedig a kristály és a papírborítás közé helyezett fémpénz vagy jellegzetes alakúra vágott fémlemez árnyképe is. Becquer |
|
