Газоразрядный счетчик Гейгера. Основа счетчика Гейгера - трубка, заполненная газом и снабженная двумя электродами, на которые подается высокое напряжение. Действие счетчика основано на ударной ионизации. Когда элементарная частица пролетает сквозь счетчик, она ионизирует газ, и ток через счетчик очень резко возрастает. Образующийся при этом на нагрузке импульс напряжения подается к регистрирующему устройству.

Слайд 5 из презентации «Методы исследования частиц» . Размер архива с презентацией 956 КБ.

Физика 9 класс

краткое содержание других презентаций

«Звук и его характеристики» - Резец. Чистый тон. Высота тона. Обертоны. Громкость звука. Молния. Значение звука. Звук и его характеристики. Что такое звук. Источники звука. Кирпич. Низкий баритон. Ультразвук. Интересные задачи. Единица измерения. Скорость звуковых волн. Распространение звука. Гром грянул. Скорость. Полет бабочки. Инфразвук. Сложный звук.

«Безопасность атомной энергетики» - Схема кипящего ядерного реактора. Схема работы кипящего ядерного реактора. Ядерный реактор. АЭС имеют больше возможностей в производстве энергии. Атомные электростанции на карте России. Из истории атомной энергетики. Термоядерный синтез. Безопасность. Польза и вред атомной энергетики. Вред атомной энергетики. Атомные ледоколы. Атомные электростанции. Атомная энергетика. Реакция распада ядер урана.

«Применение ядерной энергетики» - Мощное излучение. Облучение семян. Способ контроля износа деталей. Биологическое действие радиоактивных излучений. Ядерные реакторы. Защита организмов от излучения. Применение ядерной энергии. Ядерное оружие. Радиоактивные изотопы. Развитие ядерной энергетики. Эквивалентная доза. Рентген. Получение радиоактивных изотопов. Потенциальная угроза. Возраст археологических находок. Что такое доза излучения.

«Принцип ядерного реактора» - В нашей стране первый ядерный реактор был запущен 25 декабря 1946 г.. Ядерный реактор. Цепная реакция деления некоторых тяжелых ядер. Повторение. Первые ядерные реакторы. Преобразование энергии. Виды реакторов. Основные элементы ядерного реактора. Какие преобразования энергии происходят в ядерном реакторе. В 1946 году в Советском Союзе был построен первый ядерный реактор. Какая масса урана является критической.

«Задачи «Магнитное поле»» - Магнитная стрелка. Токи противоположных направлений. Направления силы Ампера. Определить положение полюсов магнита. Проводник с током. Электрический заряд движется. Электрическое поле. Прямолинейный проводник с током. Правило левой руки. Определить направление тока в проводнике. Определить направление силы Ампера. Два параллельных проводника. Как будут взаимодействовать друг с другом два параллельных проводника.

««Сила трения» 9 класс» - Исследование силы трения и ее роли в жизни человека. Историки. Введение. Трение. В течение 18 и 19 веков насчитывалось до 30 исследований. Обвиняется трение за то, что оно мешает ходить. Знание о явлении трения. Отчёт группы исследователей. Экспериментаторы. Собиратели фольклора. Суд над трением. Учебный проект. Отчёт группы экспериментаторов. Задача практиков. Зависимость силы трения от размеров неровностей.

Cлайд 1

Экспериментальные методы исследования частиц. Счетчик Гейгера Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 30 города Белово» Выполнили: Ворончихин Валерий, Макарейкин Антон Ученики 9 «Б» класса Руководитель: Попова И.А., учитель физики Белово 2010

Cлайд 2

Счетчик Гейгера Широкое применение счетчика Гейгера - Мюллера объясняется высокой чувствительностью, возможностью регистрировать разного рода излучения, сравнительной простотой и дешевизной установки Счетчик был изобретен в 1908 году Гейгером и усовершенствован Мюллером. Чувствительность счётчика определяется составом газа, его объёмом и материалом (и толщиной) его стенок.

Cлайд 3

Принцип действия прибора Счетчик Гейгера состоит из металлического цилиндра, являющегося катодом, и натянутой вдоль его оси тонкой проволочки – анода. Катод и анод через сопротивление R присоединены к источнику высокого напряжения (200-1000 В), благодаря чему в пространстве между электродами возникает сильное электрическое поле. Оба электрода помещают в герметичную стеклянную трубку, заполненную разреженным газом.

Cлайд 4

Если напряженность электрического поля достаточно велика, то электроны на длине свободного пробега приобретают достаточно большую энергию и тоже ионизируют атомы газа, образуя новые поколения ионов и электронов, которые могут принять участие в ионизации. В трубке образуется электрон - ионная лавина, в результате чего происходит кратковременное и резкое возрастание силы тока в цепи и напряжения сопротивлении R. Этот импульс напряжения, свидетельствующий о попадании в счетчик частицы, регистрируется специальным устройством.

Cлайд 5

Счетчик Гейгера применяется в основном для регистрации электронов, но существует модели, пригодны и для регистрации - гамма квантов.

Газоразрядный счетчик Гейгера

R К усилителю Стеклянная трубка Анод Катод В газоразрядном счетчике имеются катод в виде цилиндра и анод в виде тонкой проволоки по оси цилиндра. Пространство между катодом и анодом заполняется специальной смесью газов. Между катодом и анодом прикладывается напряжение.

Сцинтилляционный счетчик

Черенковский счетчик Схема черенковского счётчика: слева – конус черенковского излучения, справа – устройство счётчика. 1 - частица, 2 - траектория частицы, 3 - фронт волны, 4 - радиатор, 5 - ФЭУ (показано развитие лавины вторичных электронов, вызванное фотоэлектроном), 6 - фотокатод.

Камера Вильсона Камера Вильсона. Емкость со стеклянной крышкой и поршнем в нижней части заполнена насыщенными парами воды, спирта или эфира. Когда поршень опускается, то за счет адиабатического расширения пары охлаждаются и становятся пересыщенными. Заряженная частица, проходя сквозь камеру, оставляет на своем пути цепочку ионов. Пар конденсируется на ионах, делая видимым след частицы

Первый детектор заряженных частиц – камера Вильсона - был создан 19 апреля 1911 года. Камера представляла собой стеклянный цилиндр диаметром 16,5 см и высотой 3,5 см. Сверху цилиндр закрывался приклеенным зеркальным стеклом, через которое фотографировали следы частиц. Внутри находился второй цилиндр, в нем – деревянное кольцо, опущенное в воду. Испаряясь с поверхности кольца, она насыщала камеру водяными парами. Вакуумный насос создавал разрежение в шаровидной емкости, соединенной с камерой трубкой с вентилем. При открывании вентиля в камере создавалось разрежение, водяные пары становились пересыщенными, и на следах заряженных частиц происходила их конденсация в виде полосок тумана (именно поэтому в зарубежной литературе прибор называется the cloud chamber – «туманная камера»)

Пузырьковая камера. Емкость заполнена хорошо очищенной жидкостью. Центры образования пара в жидкости отсутствуют, поэтому ее можно перегреть выше точки кипения. Но проходящая частица оставляет за собой ионизованный след, вдоль которого жидкость вскипает, отмечая траекторию цепочкой пузырьков. В современных камерах используются жидкие газы – пропан, гелий, водород, ксенон, неон и др. На снимке: пузырьковая камера, сконструированная в ФИАНе. 1955–1956 годы. Пузырьковая камера

Фотография столкновения ионов серы и золота в стримерной (разновидность искровой) камере. Треки рожденных при столкновении заряженных частиц в ней выглядят как цепочки отдельных несливающихся разрядов - стримеров.

Искровая камера

Трек частицы в узкозазорной искровой камере Следы частиц в стримерной искровой камере

Метод толстослойных фотоэмульсий Заряжённые частицы создают скрытые изображения следа движения. По длине и толщине трека можно оценить энергию и массу частицы. Фотоэмульсия имеет большую плотность, поэтому треки получаются короткими.

Мы ознакомились с описанием устройств, применяемых наиболее широко при исследовании элементарных частиц и в ядерной физике.

Выполнил: Андреенко Андрей

Гомель 2015

Счётчик Гейгера-Мюллера- изобретён в 1908 г. Г . Гейгером , позднее усовершенствован и В. Мюллером , который реализовал несколько разновидностей прибора.. Он содержит камеру, наполненную газом, поэтому этот прибор ещё называют газонаполненным детекторам.

Принцип работы счетчика Счетчик представляет собой газоразрядный объем с сильно неоднородным

электрическим полем. Чаще всего применяются счетчики с коаксиально расположенными цилиндрическими электродами:

внешний цилиндр - катод и нить диаметром 0,1 мм, натянутая на его оси - анод. Внутренний, или собирающий, электрод (анод) укреплен на изоляторах. Этот электрод обычно изготавливают из вольфрама, позволяющего получить прочную и однородную проволоку малого диаметра. Другой электрод (катод) составляет обычно часть оболочки счетчика. Если стенки трубки стеклянные, ее внутреннюю поверхность покрывают проводящим слоем (медь, вольфрам, нихром и т. д.). Электроды располагаются в герметически замкнутом резерву- аре, наполненном каким-либо газом (гелий, аргон и др.) до давления от нескольких сантиметров до десятков сантиметров ртутного столба. Для того, чтобы перенос отрицательных зарядов в счетчике осуществлялся свободными электронами, газы, используемые для наполнения счетчиков, должны обладать достаточно малым коэффициентом прилипания электронов (как правило, это благородные газы). Для регистрации частиц, обладающих малым пробегом (α- частицы, электроны), в резервуаре счетчика делается окно, через которое частицы попадают в рабочий объем.

а - торцевой, б - цилиндрический, в - игольчатый, г - счетчик с рубашкой, д - плоскопараллельный

Счётчики Гейгера разделяются на несамогасящиеся и самогасящиеся

Внешняя схема гашения разряда.

В газонаполненных счетчиках положительные ионы проходят весь путь до катода и нейтрализуются вблизи него, вырывая электроны из металла. Эти дополнительные электроны могут привести к возникновению следующего разряда, если не принять мер для его предупреждения и гашения. К гашению разряда в счетчике, приводит включение в цепь анода счетчика сопротивления. При наличии такого сопротивления разряд в счетчике прекращается, когда напряжение между анодом и катодом снижается из-за собирания электронов на аноде до величин, меньших тех, которые необходимы для поддержания разряда. Существенным недостатком такой схемы является низкая временная разрешающая способность, порядка 10−3 с и более.

Самогасящиеся счетчики.

В настоящее время несамогасящиеся счетчики применяются редко, так как разработаны хорошие самогасящиеся счетчики. Очевидно, чтобы прекратить раз- ряд в счетчике, необходимо устранить причины, которые поддерживают разряд после прохождения ионизирующей частицы через объем счетчика. Таких причин две. Одна из них - ультрафиолетовое излучение, возникающее в процессе разряда. Фотоны этого излучения играют двойную роль в процессе разряда. Их положительная роль в самогасящемся счетчике

Распространение разряда вдоль нити счетчика, отрицательная роль - вырывание фотоэлектронов из катода, приводящее к поддержанию разряда. Другой причиной возникновения вторичных электронов с катода является нейтрализация на катоде положительных ионов. В нормально работающем счетчике разряд должен обрываться на первой лавине. Наиболее распространенный способ быстрого гашения разряда состоит в добавлении к основному газу, наполняющему счетчик, другого газа, способного гасить разряд. Счетчик с таким наполнением называется самогасящимся.

Счетчик Гейгера

Счетчик Гейгера

Счётчик Гейгера СИ-8Б
(СССР) для измерения
мягкого β-излучения.
Cчётчик Гейгера (или счётчик Гейгера-Мюллера)- газоразрядный
прибор для автоматического подсчёта числа попавших в него ионизирующих
частиц.
Изобретён в 1908 г. Х. Гейгером и Э. Резерфордом, позднее
усовершенствован Гейгером и В. Мюллером

Принцип работы

+
-
R
К усилителю
Стеклянная трубка
Анод
Катод
В газоразрядном счетчике
имеются катод в виде цилиндра
и анод в виде тонкой проволоки
по оси цилиндра. Пространство
между катодом и анодом
заполняется специальной
смесью газов. Между катодом и
анодом прикладывается
напряжение.

Применение счётчика

Широкое применение счётчика Гейгера-Мюллера объясняется высокой
чувствительностью, возможностью регистрировать разного рода излучения,
сравнительной простотой и дешевизной установки. Этот счётчик обладает
практически стопроцентной вероятностью регистрации заряженной частицы,
так как для возникновения разряда достаточно одной электрон-ионной пары.
Однако длительность сигнала со счётчика Гейгера сравнительно велика (≈
10-4 с). Счётчик Гейгера применяется в основном для регистрации фотонов и
y- квантов.