Page 28 - 4264
P. 28
цифровими. Детектори бувають газорозрядні, сцинтиляційні,
напівпровідникові.
Газорозрядні індикатори випромінювання характеризуються величиною
електричного заряду (струму), що утворюється в газі завдяки іонізації
середовища зарядженою елементарною частинкою. Незарядженні частинки
реєструються завдяки вторинним зарядженим частинкам, які утворюються в
процесі реакцій і поглинання γ-квантів з утворенням електронів, а також
поглинання нейтронів з утворенням позитронів (n,α) i (n,p).
Технологічно газорозрядні індикатори виконані у вигляді наповнених
газом балонів з двома електродами. Одним електродом є металічний балон
індикатора. Для збирання електронів та іонів із газу на електроди між ними
подається електрична напруга. У випадку, коли іонізуючих випромінювань
немає, газ є ізолятором і не проводить електричний струм. При проходженні
елементарної частинки відбувається іонізація газу з утворенням заряджених
частинок і газ стає провідником.
Режим роботи газорозрядного індикатора залежить від напруги і віддалі
між електродами, а також від їх форми. За малих напруг (U) швидкість іонів та
електронів мала. У цьому випадку значна кількість іонів та електронів
сполучається у нейтральні молекули не потрапляючи на електроди. Із
збільшенням напруги швидкість іонів росте, втрати, які відбуваються при
малих енергіях, зменшуються і за певної величини прикладеної напруги
практично всі іони досягають електродів. Іонізаційний струм у цій області
практично не залежить від напруги і називається струмом насичення.
Індикатори, які працюють в області насичення, називаються
іонізаційними камерами. Зростання сили струму залежно від збільшення
напруги між електродами в області пропорційності, яка пов’язана із
напруженістю електричного поля до таких величин, за яких електрони між
двома співударами із молекулами газу встигають набрати енергію , достатню
для їхньої іонізації. У цьому випадку відбувається вторинна іонізація, за якої
вторинні електрони разом із первинними іонізують другі молекули, що
обумовлює лавиноутворювальний процес. Газовий детектор, який працює в
області пропорційності, називають пропорційним лічильником.
За межами пропорційності між імпульсом струму і первинним зарядом
(енергія елементарної частинки) відбувається процес, який характеризується
тим, що збільшення первинного заряду призводить до зменшення коефіцієнта
газового підсилення (К), при цьому утворюється область, в якій струм не
залежить від інтенсивності первинної іонізації. У цій області виникнення
потужного газового розряду відбувається навіть при утворенні однієї іонної
пари. Область детектора, в якій імпульс струму на виході детектора залежить
тільки від напруги і не залежить від первинного заряду, а також зареєстрованої
ядерної енергії, елементарної частинки, називається областю Гейгера-Мюллера.
Газові детектори, які працюють в такому режимі, називають детекторами
Гейгера-Мюллера.
Лічильники Гейгера-Мюллера володіють великим значенням коефіцієнта
28