Contor Geiger

Un contor Geiger bazat pe un tub Geiger-Muller este un dispozitiv pentru detectarea radiațiilor nucleare. Datorită principiului său de funcționare, este, de asemenea, mai cunoscut sub numele de contor GM sau dozimetru pentru detectarea particulelor alfa, beta și razelor gamma.

Istorie:

Un contor Geiger (cunoscut și ca contor Geiger-Muller sau contor GM) este un dispozitiv pentru detectarea și măsurarea radiațiilor. Hans Geiger și studentul său Walter Müller au inventat contorul numit „contor Geiger-Müller” în 1928. Geiger este mai bine cunoscut ca inventatorul contorului Geiger pentru măsurarea radiațiilor. În 1908, Geiger a prezentat primul detector de succes de particule alfa individuale. Versiunile ulterioare ale acestui contor au fost capabile să numere particule beta și alte radiații ionizante. Introducerea în iulie 1928 a contorului Geiger-Muller a marcat introducerea dispozitivelor electrice moderne în cercetarea radiațiilor.

Principiul de funcționare al tubului Geiger-Muller:

Dispozitivul detectează particulele alfa, particulele beta și razele gamma (dar nu neutronii) utilizând efectul ionizant produs în tub. Un tub Geiger-Muller este un cilindru metalic subțire (lampă cu descărcare) care acționează ca un catod și înconjoară un anod central. La capătul din față este o fereastră formată dintr-o foaie subțire de mică prin care particulele încărcate pot pătrunde în tub. Tubul este umplut cu o combinație de gaze neon, argon și halogen la presiune scăzută (semnificativ mai mică decât cea atmosferică). In stare normala, tubul are o rezistenta foarte mare. Când o particulă trece prin tub, ionizează moleculele de gaz din calea sa. În tub, electronii care sunt eliberați de atomii de gaz se deplasează rapid spre electrozi. Procedând astfel, ionizează alți atomi de gaz. Aceasta creează o descărcare liniară a curentului electric prin tub. Electronii sunt atrași de anod, iar ionii pozitivi de catod, datorită cărora o sarcină Q trece prin rezistență - curge un curent scurt (sau un impuls de curent). Când se aplică o tensiune, electronii din apropierea anodului câștigă o astfel de energie încât pot ioniza șoc - are loc o avalanșă de electroni și ioni. Prin intermediul unui amplificator electronic, semnalul este amplificat și afișat ca valoare măsurabilă sau ca sunet - un clic pentru fiecare particulă. Fiecare impuls de ieșire din tub este un număr. Numărările pe secundă aproximează intensitatea câmpului de radiații.

Tubul GM este calibrat folosind cesiu-137. Există o relație bine stabilită între numărul de particule emise pe secundă și doza de radiație măsurată în miliradi pe oră.

Gazul halogen stinge ionizarea și readuce tubul GM la starea sa de înaltă rezistență, făcându-l gata să detecteze o altă particulă.

Dezavantajele metodei de detectare: Tubul Geiger-Muller durează ceva timp după detectarea unei particule pentru a reveni în starea neconductivă. Prin urmare, contorul Geiger nu poate funcționa sub radiații puternice - deoarece senzorul conduce curentul continuu. Poate detecta radiațiile alfa, beta și gama, dar nu poate face distincția între ele. Prin urmare, este cel mai bine utilizat pentru demonstrații sau pentru medii cu radiații în care este necesară doar o estimare aproximativă a cantității de radioactivitate.