Газоразрядный счетчик

В газоразрядном счетчике в отличие от ионизационных камер используется эффект газового усиления за счет вторичной ионизации, в результате которого число электронов и положительных ионов, достигающих соответствующих электродов, во много раз превышает число ионов, образованных при первичной ионизации

При прохождении ионизирующих излучений через некоторые вещества возникает флуоресценция (свечение) в результате перехода возбужденных атомов или молекул в основное состояние. Световые вспышки с помощью фотоэлектронного умножителя преобразуются в электрический сигнал. Детекторы, в которых используется эффект флуоресценции, называются сцинтилляционными счетчиками .

Сцинтилляционный счетчик - детектор, основне элементы которого -вещество, которое люминесцирует под действием заряженных частичек, и фотоэлектронный умножитель. Заряженная частичка проходит через вещество, вызывая не только ионизацию атомов и молекул, а и их возбуждение. Переход атомов и молекул из возбужденного состояния в основной сопровождается излучением кванта видимого или ультрофиолетового диапазона. Каждая такая световая вспышка, которую называют сцинтилляциею, регистрируется фотоэлектронным умножителем, электрические импульсы из выхода которого подаются в систему регистрации. Типовыми материалами для сцинтилляционных счетчиков есть кристалы ZnS(Ag), NaI(Tl), Сsl(Тl) (в скобках указан активатор, который вызывает сцинтилляции в кристале), кадмиевые и кальциевые соли вольфрамовой кислоты, галиды лития, а также органические сцинтилляторы - антрацен C14H10, стильбен C14H10, растворы толуена, ксилена, фенилциклогексана. Внешний вид сцинтилляционного счетчика изображен на рис. 5.2. Превосходство такого счетчика - высокая чувствительность (из-за высокой плотности рабочего вещества), особенно до γ - излучения, быстродействие и возможность определить энергию частички или кванта излучения.

Поглощение энергии ионизирующих излучений в веществе может вызывать различные химические реакции, приводящие к необратимым изменениям в химическом составе вещества. Измеряя «выход» химических реакций, т. е. количество вновь образованных конечных продуктов реакций, можно определить поглощенную энергию. На этом принципе основаны химические детекторы ионизирующих излучений.

Ионизирующие излучения воздействуют на чувствительные фотоматериалы и подобно видимому свету вызывают их почернение. Поглощенная энергия излучения определяется по плотности почернения. На этом принципе основаны фотографические детекторы.

Рис. 5.2 - Сцинтилляционный счетчик

В зависимости от того, какие из этих изменений используются для регистрации, различают ионизационные, сцинтилляционные, химические и фотографические методы обнаружения и измерения ионизирующих излучений.

Из вышеперечисленных методов наибольшее применение в войсковой дозиметрической аппаратуре получил ионизационный метод. Сцинтилляционный, химический и фотографический методы применяются в специальных случаях.

Детектор - это часть (элемент) приборов, применяющихся для обнаружения ионизирующих излучений, измерения их энергии и других свойств.

Детекторы, основанные на обнаружении эффекта от ионизации в газе- это ионизационные камеры и газоразрядные счетчики.

Различают ионизационные, сцинтилляционные, химические и фотографические методы обнаружения и измерения ионизирующих излучений.

Еще статьи

Виды загрязнений природной среды
Загрязнение окружающей среды имеет практически такую же продолжительную историю, что и история человечества. Длительное время первобытный человек почти не отличался от остальных видов животных и в экологическом значении располагался в равновесии с окружающей средой. К ...