Gazsimon ionlanish detektorlari

Simli silindrli gazsimon nurlanish detektori uchun ion juft oqimining qoʻllanadigan kuchlanishga nisbatan o'zgarishi grafigi.

Gazsimon ionlanish detektorlari zarrachalar fizikasida ionlashtiruvchi zarralar mavjudligini aniqlash uchun va radiatsiyaviy himoya dasturlarida ionlashtiruvchi nurlanishni oʻlchash uchun ishlatiladigan nurlanishni aniqlash asboblari.

Ular gaz bilan toʻldirilgan sensorda radiatsiyaning ionlashtiruvchi taʼsiridan foydalanadilar. Agar zarracha gaz atomini yoki molekulasini ionlash uchun etarli energiyaga ega boʻlsa, hosil boʻlgan elektronlar va ionlar oʻlchash mumkin boʻlgan oqim oqimini keltirib chiqaradi.

Gazli ionizatsiya detektorlari nurlanishni aniqlash va oʻlchash uchun ishlatiladigan asboblarning muhim guruhini tashkil qiladi. Ushbu maqola asosiy turlarning qisqacha koʻrinishini beradi va batafsilroq maʼlumotni har bir asbob boʻyicha maqolalarda topish mumkin. Qoʻshilgan chizma doimiy nurlanish uchun oʻzgaruvchan qoʻllanadigan kuchlanish bilan ion juftlari hosil boʻlishining oʻzgarishini koʻrsatadi. Uchta asosiy amaliy faoliyat hududi mavjud boʻlib, ularning har bir turi foydalanadi.

Turlari

Gazli ionlanish detektorlarining uchta asosiy turi: 1) ionlash kameralari, 2) proportsional hisoblagichlar va 3) Geiger-Myuller quvurlari.

Bularning barchasi havo yoki maxsus toʻldiruvchi gaz bilan ajratilgan ikkita elektrodning bir xil asosiy dizayniga ega, ammo har biri yigʻilgan ion juftlarining umumiy sonini oʻlchash uchun boshqa usuldan foydalanadi. Elektrodlar orasidagi elektr maydonining kuchi va toʻldiriladigan gazning turi va bosimi detektorning ionlashtiruvchi nurlanishga javobini aniqlaydi.

Ionizatsiya kamerasi

Ion kamerasining sxematik diagrammasi, ionlarning siljishi ko'rsatilgan. Elektronlar odatda musbat ionlarga qaraganda 1000 marta tezroq siljiydi, chunki ularning massasi ancha kichikdir.

Ionizatsiya kameralari gazning koʻpayishi sodir boʻlmaydigan qilib tanlangan past elektr maydon kuchida ishlaydi. Ion oqimi ion va elektrondan iborat "ion juftlarini" yaratish orqali hosil boʻladi. Elektr maydoni taʼsirida ionlar katodga, erkin elektronlar esa anodga oʻtadi. Agar qurilma "ion kamerasi hududida" ishlayotgan boʻlsa, bu oqim qoʻllanadigan kuchlanishdan mustaqildir. Ion kameralari yuqori nurlanish dozalari uchun afzallik beriladi, chunki ularda "o'lik vaqt" yoʻq; Geiger-Myuller naychasining yuqori dozalarda aniqligiga taʼsir qiluvchi hodisa.

Afzalliklari - gamma-nurlanishga yaxshi bir xil javob berish va umumiy dozani aniq oʻqish, juda yuqori nurlanish tezligini oʻlchashga qodir, barqaror yuqori radiatsiya darajalari toʻldirilgan gazni yomonlashtirmaydi.

Kamchiliklari 1) murakkab elektrometr sxemasini talab qiladigan past ishlab chiqarish va 2) namlikdan osongina taʼsirlanadigan ishlash va aniqlikdir.

Proportsional hisoblagich

Proportsional hisoblagichda diskret Townsend ko'chkilarining avlodi.

Proportsional hisoblagichlar diskret koʻchkilar hosil boʻladigan tarzda tanlangan biroz yuqoriroq kuchlanishda ishlaydi. Har bir ion jufti bitta koʻchki hosil qiladi, shunda radiatsiya tomonidan toʻplangan energiyaga mutanosib boʻlgan chiqish oqimi impulsi hosil boʻladi. Bu "proporsional hisoblash" mintaqasida. "Gaz proportsional detektori" (GPD) atamasi odatda radiometrik amaliyotda qoʻllanadi va zarrachalar energiyasini aniqlash xususiyati, ayniqsa, oʻrnatilgan xodimlar kabi alfa va beta zarralarini aniqlash va diskriminatsiya qilish uchun katta maydonli tekis massivlardan foydalanganda foydalidir. monitoring uskunalari.

Afzalliklari - bu nurlanish energiyasini oʻlchash va spektrografik maʼlumotlarni taqdim etish, alfa va beta zarralarini ajratish va katta maydon detektorlarini qurish mumkin.

Kamchiliklari shundaki, anod simlari nozik boʻlib, choʻkma tufayli gaz oqimi detektorlarida samaradorlikni yoʻqotishi, toʻldirilgan gazga kislorodning kirishiga taʼsir qiladigan samaradorlik va ishlash va katta maydon detektorlarida osongina shikastlangan oʻlchov oynalari.

Geiger-Myuller trubkasi

UV fotonlari yordamida Townsend ko'chkilarining tarqalishini vizualizatsiya qilish

Geiger-Myuller quvurlari Geiger hisoblagichlarining asosiy komponentlari hisoblanadi. Ular har bir ion jufti qor koʻchkisini hosil qiladigan darajada yuqoriroq kuchlanishda ishlaydi, ammo ultrabinafsha fotonlarning emissiyasi natijasida anod simi boʻylab tarqaladigan bir nechta koʻchkilar hosil boʻladi va qoʻshni gaz hajmi bitta iondan ionlanadi. juftlik hodisasi. Bu operatsiyaning "Geyger mintaqasi". Ionlashtiruvchi hodisalar natijasida hosil boʻlgan joriy impulslar hisoblash tezligi yoki radiatsiya dozasini vizual ravishda koʻrsatishi mumkin boʻlgan qurilma.

Afzalliklari shundaki, ular arzon va mustahkam detektor boʻlib, turli oʻlchamlar va ilovalarga ega, katta chiqish signali oddiy hisoblash uchun minimal elektron ishlov berishni talab qiladigan trubadan ishlab chiqariladi va energiya kompensatsiyalangan naychadan foydalanganda umumiy gamma dozasini oʻlchashi mumkin. .

Kamchiliklari shundaki, u radiatsiya energiyasini oʻlchay olmaydi (spektrografik maʼlumot yoʻq), u oʻlik vaqt tufayli yuqori nurlanish tezligini oʻlchamaydi va barqaror yuqori nurlanish darajasi toʻldirilgan gazni yomonlashtiradi.

Kundalik foydalanish

Ionlash tipidagi tutun detektorlari keng qoʻllanadigan gazli ionizatsiya detektorlaridir. Radioaktiv amerisiyning kichik manbai ionlash kamerasini samarali tashkil etuvchi ikkita plastinka orasidagi oqimni ushlab turishi uchun joylashtirilgan. Agar ionlanish sodir boʻladigan plitalar orasiga tutun tushsa, ionlangan gazni neytrallash mumkin, bu esa oqimning pasayishiga olib keladi. Oqimning pasayishi yongʻin signalini keltirib chiqaradi.