Principle of operation[edit] Visua

Principle of operation[edit]






Visualisation of the spread of Townsend avalanches by means of UV photons. This mechanism allows a single ionising event to ionise all the gas surrounding the anode by triggering multiple avalanches.





Detection of higher energy gamma in a thick-walled tube. Secondary electrons generated in the wall can reach the fill gas to produce avalanches. Multiple avalanches omitted for clarity
The tube consists of a chamber filled with a low-pressure (~0.1 atm) inert gas. This contains two electrodes, between which there is a potential difference of several hundred volts. The walls of the tube are either metal or have their inside surface coated with a conductor to form the cathode, while the anode is a wire in the center of the chamber. When ionizing radiation strikes the tube, some molecules of the fill gas are ionized, either directly by the incident radiation or indirectly by means of secondary electrons produced in the walls of the tube. This creates positively charged ions and electrons, known as ion pairs, in the gas. The strong electric field created by the tube's electrodes accelerates the positive ions towards the cathode and the electrons towards the anode. Close to the anode in the "avalanche region" the electrons gain sufficient energy to ionize additional gas molecules and create a large number of electron avalanches which spread along the anode and effectively throughout the avalanche region. This is the "gas multiplication" effect which gives the tube its key characteristic of being able to produce a significant output pulse from a single ionising event.[4]

If there were to be only one avalanche per original ionising event, then the number of excited molecules would be in the order of 106 to 108. However the production of multiple avalanches results in an increased multiplication factor which can produce 109 to 1010 ion pairs.[4] The creation of multiple avalanches is due to the production of UV photons in the original avalanche, which are not affected by the electric field and move laterally to the axis of the anode to instigate further ionising events by collision with gas molecules. These collisions produce further avalanches, which in turn produce more photons, and thereby more avalanches in a chain reaction which spreads laterally through the fill gas, and envelops the anode wire. The accompanying diagram shows this graphically. The speed of propagation of the avalanches is typically 2–4 cm per microsecond, so that for common sizes of tubes the complete ionisation of the gas around the anode takes just a few microseconds.[4] This short, intense pulse of current can be measured as a count event in the form of a voltage pulse developed across an external electrical resistor. This can be in the order of volts; thus making further electronic processing simple.

The discharge is terminated by the collective effect of the positive ions created by the avalanches. These ions have lower mobility than the free electrons due to their higher mass and remain in the area of the anode wire. This creates a "space charge" which counteracts the electric field which is necessary for continued avalanche generation. For a particular tube geometry and operating voltage this termination always occurs when a certain number of avalanches have been created, therefore the pulses from the tube are always of the same magnitude regardless of the energy of the initiating particle. Consequently there is no radiation energy information in the pulses[4] which means the Geiger-Muller tube cannot be used to generate spectral information about the incident radiation.

Pressure of the fill gas is important in the generation of avalanches. Too low a pressure and the efficiency of interaction with incident radiation is reduced. Too high a pressure, and the “mean free path” for collisions between accelerated electrons and the fill gas is too small, and the electrons cannot gather enough energy between each collision to cause ionisation of the gas. The energy gained by electrons is proportional to the ratio “e/p”, where “e” is the electric field strength at that point in the gas, and “p” is the gas pressure.[4]

Types of Tube[edit]

Broadly, there are two main types of geiger tube construction.

End window type[edit]






Visualisation of Geiger tube of "end window" type
For alpha, low energy beta and low energy X-ray detection the usual form is a cylindrical end-window tube. This type has a window at one end covered in a thin material through which low-penetration radiation can easily pass. Mica is a commonly used material due to its low mass per unit area. The other end houses the electrical connection to the anode. The end window tube type is used for low penetration particle radiation.

Pancake tube[edit]






Pancake G-M tube, the circular concentric anode can clearly be seen.
The pancake tube is a form of end window tube which is specifically designed for use in alpha and beta contamination monitoring. It has roughly the same sensitivity to particles as the end window type, but has a flat annular shape so the largest window area can be utilised with a minimum of gas space. Like the cylindrical end window tube, mica is a commonly used window material due to its low mass per unit area. The anode is normally multi-wired in concentric circles so it extends fully throughout the gas space.

Windowless type[edit]

This general type is distinct from the dedicated end window type, but has two main sub-types, which use different radiation interaction mechanisms to obtain a count.

Thick walled[edit]






A selection of thick walled G-M tubes for gamma detection. The largest has an energy compensation ring; the others are not energy compensated
Used for high energy gamma detection, this type generally has an overall wall thickness of about 1-2mm of chrome steel. Because most high energy gamma photons will pass through the low density fill gas without interacting, the tube uses the interaction of photons on the molecules of the wall material to produce high energy secondary electrons within the wall. Some of these electrons are produced close enough to the inner wall of the tube to escape into the fill gas. As soon as this happens the electron drifts to the anode and an electron avalanche occurs as though the free electron had been created within the gas.[4] It is important to note that the avalanche is a secondary effect of a process that starts within the tube wall; not the effect of radiation directly on the gas itself.

Thin walled[edit]

Thin walled tubes are used for:
high energy beta detection, where the beta enters via the side of the tube and interacts directly with the gas, but the radiation has to be energetic enough to penetrate the tube wall. Low energy beta, which would penetrate an end window, would be stopped by the tube wall.
Low energy gamma and X-ray detection. The lower energy photons interact better with the fill gas so this design concentrates on increasing the volume of the fill gas by using a long thin walled tube and does not use the interaction of photons in the tube wall. The transition from thin walled to thick walled design takes place at the 300-400 KeV energy levels. Above these levels thick walled designs are used, and beneath these levels the direct gas ionisation effect is predominant.

Neutron detectors[edit]

G-M tubes will not detect neutrons since these do not ionise the gas. However, neutron-sensitive tubes can be produced which either have the inside of the tube coated with boron, or the tube contains boron trifluoride or helium-3 as the fill gas. The neutrons interact with the boron nuclei, producing alpha particles, or directly with the helium-3 nuclei producing hydrogen and tritium ions and electrons. These charged particles then trigger the normal avalanche process.

Gas mixtures[edit]

The main component is an inert gas such as helium, argon or neon, in some cases in a Penning mixture, and a quench gas of 5-10% of an organic vapor or a halogen gas to prevent multiple pulsing.[4] The halogen G-M tube was invented by Sidney H. Liebson in 1947.[5] The halogen tube discharge mechanism takes advantage of a metastable state of the inert gas atom to more-readily ionize a halogen molecule than an organic vapor, enabling the tube to operate at much lower voltages, typically 400–600 volts instead of 900–1200 volts. This type of G-M tube is therefore by far the most common form now. It has a longer life than tubes quenched with organic compounds, because the halogen ions can recombine while the organic vapor is gradually destroyed by the discharge process (giving the latter a life of around 108 events).

Geiger plateau[edit]

The Geiger plateau is the voltage range in which the Geiger counter operates. If a G-M tube is exposed to a steady radiation source and the applied voltage is increased from zero, it follows the plot of ion current shown in the lead section of this article. In the "Geiger region" the gradient flattens; this is effectively the Geiger plateau.

Depending on the characteristics of the specific tube (manufacturer, size, gas type, etc.) the exact voltage range of the plateau will vary. In this plateau region, the potential difference in the counter is strong enough to allow the creation of multiple avalanches. Below the plateau the voltage is not high enough to cause complete discharge, and individual Townsend avalanches are the result; the tube acting as a proportional counter. If the applied voltage is higher than the plateau's, a continuous glow discharge is formed and the tube cannot detect radiation.

It is normal to operate the tube in the middle of the plateau so that variations in the voltage to the tube do not take it out of the Geiger operating region.

The plateau has a slight slope caused by increased sensitivity to low energy radiation, due to the increased voltage on the device. Normally when a particle enters the tube

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

หลักการของการดำเนินงาน [แก้ไข]





สร้างมโนภาพของการแพร่กระจายของจัห avalanches โดย UV photons กลไกนี้ช่วยให้เหตุการณ์ ionising เดียวกับ ionise ก๊าซที่ล้อมรอบขั้วบวก ด้วยการทริกเกอร์หลาย avalanches




ของแกมมาพลังงานสูงในหลอดกำแพงหนา อิเล็กตรอนรองสร้างผนังสามารถเข้าถึงแก๊สเติมผลิต avalanches Avalanches หลายละสำหรับ
ท่อประกอบด้วยห้องที่เต็มไป ด้วยการ low-pressure ก๊าซเฉื่อย (~0.1 atm) นี้ประกอบด้วยสองหุงต ที่มีความต่างศักย์ของหลายร้อยโวลต์ ผนังของท่อโลหะอย่างใดอย่างหนึ่ง หรือมีของพวกเขาภายในพื้นผิวที่เคลือบ ด้วยนำไปแคโทด ขั้วบวกเป็น สายของหอการค้า เมื่อรังสี ionizing นัดท่อ บางโมเลกุลของก๊าซเติมถูก ionized โดยรังสีเหตุการณ์โดยตรง หรือโดยอ้อม โดยอิเล็กตรอนรองผลิตในผนังของหลอด นี้สร้างบวกอ่อน ๆ และอิเล็กตรอน เรียกว่าไอออนคู่ ในก๊าซ สนามไฟฟ้าแข็งแรงโดยหุงตของหลอดเพิ่มความเร็วประจุบวกไปยังแคโทดและอิเล็กตรอนไปยังขั้วบวก ใกล้กับแอโนดใน "หิมะถล่มภูมิภาค" อิเล็กตรอนได้รับพลังงานเพียงพอ ionize โมเลกุลแก๊สเพิ่มเติม และสร้างจำนวน avalanches อิเล็กตรอนที่กระจาย ตามขั้วบวก และ ทั่วภูมิภาคหิมะถล่ม นี่คือผล "แก๊สคูณ" ซึ่งทำให้ท่อเป็นลักษณะสำคัญของความสามารถในการผลิตชีพจรผลผลิตสำคัญจากเหตุการณ์ ionising เดียว[4]

มีให้ หิมะถล่มเดียวต่อเหตุการณ์เดิม ionising ถ้าจำนวนโมเลกุลตื่นเต้นจะกับ 106-108 อย่างไรก็ตาม การผลิต avalanches หลายผลในปัจจัยการคูณเพิ่มขึ้นซึ่งสามารถผลิต 109-1010 ไอออนคู่[4] การสร้าง avalanches หลายเนื่องจากการผลิตของ photons UV ในหิมะถล่มเดิม ซึ่งไม่ได้รับผลกระทบจากสนามไฟฟ้า และย้ายข้างไปแกนของขั้วบวกเสี้ยม ionising เพิ่มเติมเหตุการณ์ โดยชนกับโมเลกุลของแก๊ส ได้ ตามนี้ผลิตเพิ่มเติม avalanches ซึ่งจะผลิต photons เพิ่มเติม และ avalanches จึงเพิ่มเติมในปฏิกิริยาลูกโซ่ ซึ่งแพร่กระจายผ่านก๊าซเติมแบบสมมาตร envelops สายขั้วบวก ไดอะแกรมมาแสดงนี้กราฟิก ความเร็วของการแพร่กระจายของ avalanches โดยทั่วไปคือ 2-4 ซม.ต่อ microsecond ให้สำหรับทั่วไปขนาดของท่อ ionisation สมบูรณ์ของก๊าซรอบ ๆ ขั้วบวกจะกี่ microseconds[4] สามารถวัดชีพจรนี้สั้น รุนแรงปัจจุบันเป็นเหตุการณ์นับในแบบฟอร์มของชีพจรแรงพัฒนาต่าง ๆ เป็นตัวต้านทานไฟฟ้าภายนอก สามารถกับโวลต์ จึง ทำการประมวลผลอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มเติมอย่างนั้น

จำหน่ายถูกยกเลิก โดยผลรวมของประจุบวกที่สร้าง โดย avalanches ประจุเหล่านี้มีความคล่องตัวต่ำกว่าอิเล็กตรอนอิสระเนื่องจากมวลของพวกเขาสูง และอยู่ในพื้นที่ของขั้วสาย นี้สร้าง "พื้นที่ค่าธรรมเนียม" ซึ่ง counteracts สนามไฟฟ้าซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างหิมะถล่มอย่างต่อเนื่อง ทนเฉพาะอุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้าที่สิ้นสุดนี้มักจะเกิดขึ้นเมื่อจำนวน avalanches ได้ ดังนั้นกะพริบจากท่อได้เสมอของขนาดเดียวกันโดยพลังงานของอนุภาค initiating จึง ไม่มีข้อมูลพลังงานรังสีในกะพริบ [4] ซึ่งไม่สามารถใช้หลอด Geiger มูลเลอร์เพื่อสร้างข้อมูลสเปกตรัมเกี่ยวกับการแก้ไขปัญหารังสี

ความดันของก๊าซเติมเป็นสิ่งสำคัญในการสร้างของ avalanches ต่ำเกินไป ความดัน และลดประสิทธิภาพของการโต้ตอบกับปัญหารังสี ความดันสูงเกินไป และ "หมายความว่า เส้นทางฟรี" การไม่เกิดการชนระหว่างอิเล็กตรอนที่รวดเร็วและเติมก๊าซมีขนาดเล็กเกินไป และอิเล็กตรอนไม่สามารถรวบรวมพลังงานที่เพียงพอระหว่างชนแต่ละทำ ionisation ของก๊าซ พลังงานที่ได้รับ โดยอิเล็กตรอนเป็นสัดส่วนกับอัตราส่วน"e/p" ซึ่ง "e" เป็นแรงสนามไฟฟ้าณจุดนั้นในก๊าซ และ "p" คือ ความดันของก๊าซ[4]

ชนิดหลอด [แก้ไข]

ทั่วไป มีสองประเภทหลักของหลอด geiger ก่อสร้าง

หน้าต่างชนิด [แก้ไข] สิ้นสุด





สร้างมโนภาพ Geiger หลอดชนิด "ท้ายหน้าต่าง"
แอลฟา บีตาพลังงานต่ำ และตรวจเอกซเรย์พลังงานต่ำ แบบปกติเป็นท่อทรงกระบอกปลายหน้าต่าง ชนิดนี้มีหน้าต่างที่สุดหนึ่งในวัสดุบางที่แผ่รังสีต่ำเจาะสามารถเดินผ่าน แก้วเป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปเนื่องจากมวลของต่ำสุดต่อหน่วยพื้นที่ จบบ้านเชื่อมต่อไฟฟ้าไปยังขั้วบวก สิ้นสุดหน้าต่างหลอดชนิดใช้สำหรับเจาะต่ำอนุภาครังสีได้

แพนเค้กหลอด [แก้ไข]





แพนเค้ก G-M ท่อ แอโนด concentric กลมสามารถพบเห็นได้อย่างชัดเจนได้
แพนเค้กท่อเป็นแบบท่อหน้าต่างสุดท้ายที่ออกแบบมาสำหรับใช้ในอัลฟาและเบต้าการตรวจสอบการปนเปื้อน มันมีความไวเหมือนกับอนุภาคเป็นแบบหน้าต่างสิ้นสุดประมาณ แต่มีรูปร่างแบน annular สามารถใช้บริเวณหน้าต่างที่ใหญ่ที่สุดกับต่ำสุดของก๊าซ เช่นหลอดหน้าต่างปลายทรงกระบอก แก้วเป็นวัสดุหน้าต่างที่ใช้โดยทั่วไปเนื่องจากมวลของต่ำสุดต่อหน่วยพื้นที่ ขั้วบวกเป็นปกติสายหลายวง concentric เพื่อให้มันขยายเต็มตลอดพื้นที่ก๊าซ

ไม่มีหน้าต่างชนิด [แก้ไข]

ชนิดนี้ทั่วไปแตกต่างจากชนิดสิ้นสุดเฉพาะหน้าต่าง แต่มีสองหลักย่อยชนิด ซึ่งใช้กลไกรังสีต่าง ๆ โต้ตอบเพื่อดูจำนวน

[แก้ไข] กำแพงหนา





เลือกหนากำแพง G-M ท่อตรวจแกมมา มีวงแหวนเป็นพลังงานแทน คนอื่น ๆ ไม่ได้ชดเชยพลังงาน
ใช้ตรวจแกมมาพลังงานสูง ชนิดนี้โดยทั่วไปมีการรวมความหนาประมาณ 1-2 มม.เหล็กโครเมี่ยม เนื่องจาก photons แกมมาพลังงานสูงส่วนใหญ่จะผ่านแก๊สเติมความหนาแน่นต่ำ โดยไม่มีการโต้ตอบ หลอดใช้โต้ตอบของ photons ในโมเลกุลของวัสดุผนังผลิตอิเล็กตรอนพลังงานสูงรองภายในผนัง ของอิเล็กตรอนเหล่านี้จะผลิตใกล้พอกับผนังด้านในของท่อหนีไปเติมก๊าซ ทันทีที่เกิดเหตุการณ์นี้ อิเล็กตรอนกระเซอะกระเซิงไปแอโนด และเกิดหิมะถล่มอิเล็กตรอนเหมือนอิเล็กตรอนอิสระได้ถูกสร้างขึ้นภายในก๊าซ[4] สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่า หิมะถล่มผลรองของกระบวนการที่เริ่มต้นภายในผนังท่อ ผลของรังสีในก๊าซเองโดยตรงไม่

ทินกำแพง [แก้ไข]

ใช้สำหรับท่อบางกำแพง:
ตรวจบีตาพลังงานสูง ที่เบต้าป้อนผ่านด้านข้างของท่อ และโต้ตอบโดยตรงกับก๊าซ แต่รังสีที่ยังต้องมีพลังพอที่จะเจาะผนังท่อ จะหยุดบีตาพลังงานต่ำ ซึ่งจะเจาะหน้าต่างสิ้นสุดการ ตามผนังท่อจะ
ต่ำแกมมาพลังงานและตรวจเอกซเรย์ Photons พลังงานต่ำโต้ตอบดีกว่าแก๊สเติมเพื่อออกแบบนี้เน้นการเพิ่มปริมาณการเติมก๊าซโดยใช้หลอดกำแพงยาวบาง และใช้การโต้ตอบของ photons ผนังหลอด เปลี่ยนจากบางสไตล์การออกแบบผนังหนาเกิดขึ้นระดับพลังงาน KeV 300-400 เหนือระดับเหล่านี้ ออกแบบกำแพงหนาใช้ และใต้ระดับเหล่านี้ ผล ionisation ก๊าซโดยตรงคือกัน

จับนิวตรอน [แก้ไข]

G-M ท่อจะตรวจ neutrons เนื่องจากเหล่านี้ไม่ ionise ก๊าซ อย่างไรก็ตาม สามารถผลิตท่อลับของนิวตรอนที่มีภายในท่อเคลือบ ด้วยโบรอน หรือหลอดประกอบด้วยไส้กลวง trifluoride หรือฮีเลียม-3 เติมก๊าซได้ Neutrons โต้ตอบกับแอลฟาโบรอน ผลิตอนุภาคอัลฟา หรือโดยตรงกับแอลฟาฮีเลียม-3 ผลิตไฮโดรเจนและทริเทียมประจุและอิเล็กตรอน อนุภาคเหล่านี้ charged แล้วทริกเกอร์กระบวนการปกติหิมะถล่ม

แก๊สน้ำยาผสม [แก้ไข]

ส่วนประกอบหลักเป็นแก๊ส inert เช่นฮีเลียม อาร์กอน นีออน ในบางกรณีในการผสมผสานระหว่าง Penning และก๊าซระงับ 5-10% ของไอน้ำการเกษตรอินทรีย์หรือก๊าซฮาโลเจนป้องกัน pulsing หลาย[4] ฮาโลเจนหลอด G-M ถูกคิดค้น โดย Liebson H. ห้องกว้างใน[5] กลไกการปล่อยหลอดฮาโลเจนการใช้ประโยชน์จากสภาวะ metastable ของอะตอมก๊าซเฉื่อยเพื่อเพิ่มเติมพร้อม ionize โมเลกุลฮาโลเจนมากกว่าไอน้ำอินทรีย์ เปิดท่อการใช้งานที่มากแรงดันต่ำ ปกติ 400 – 600 โวลต์แทน 900 – 1200 โวลต์ G M ท่อชนิดนี้ได้ดังนั้นโดยแบบทั่วไปขณะนี้ มีชีวิตยาวมากกว่าท่อ quenched กับสารอินทรีย์ เนื่องจากสามารถ recombine กันฮาโลเจนในขณะที่การปล่อย (ให้หลังเหตุการณ์ประมาณ 108 ชีวิต) ค่อย ๆ ทำลายไออินทรีย์

Geiger ที่ราบสูง [แก้ไข]

Geiger ราบสูงเป็นช่วงแรงดันมูลเลอร์เคาน์เตอร์ทำงาน ถ้าหลอด G-M สัมผัสกับแหล่งรังสีที่มั่นคง และใช้แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นจากศูนย์ เป็นไปตามแผนของไอออนปัจจุบันแสดงอยู่ในส่วนนำของบทความนี้ ใน "ภูมิภาค Geiger" ระดับสี flattens นี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ Geiger ราบสูง

ตามลักษณะของท่อเฉพาะ (ผู้ผลิต ขนาด ชนิดของก๊าซ ฯลฯ) ช่วงแรงดันที่แน่นอนของราบสูงจะแตกต่างกัน ความต่างศักย์ในตัวนับจะไม่แข็งแรงเพียงพอที่อนุญาตให้สร้าง avalanches หลายในภูมิภาคนี้ที่ราบสูง ด้านล่างราบสูง แรงดันไฟฟ้าไม่สูงพอที่ทำให้เกิดการปล่อยสมบูรณ์ และแต่ละจัห avalanches ผล ท่อที่ทำหน้าที่เป็นตัวนับเป็นสัดส่วน ถ้าใช้แรงดันไฟฟ้าสูงกว่าราบสูง ปล่อยเรืองแสงอย่างต่อเนื่องจะเกิดขึ้น และท่อไม่สามารถตรวจพบรังสี

เป็นเรื่องปกติที่มีท่อตรงกลางของราบสูงที่เปลี่ยนแปลงในแรงดันท่อไม่พามันออกจาก Geiger ปฏิบัติการภูมิภาค

ราบสูงมีความชันเล็กน้อยที่เกิดจากความไวเพิ่มขึ้นให้พลังงานต่ำแผ่รังสี, เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นบนอุปกรณ์ โดยปกติเมื่ออนุภาคที่เข้าสู่ท่อ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

หลักการของการดำเนินการ [ แก้ไข ]






ภาพการกระจายของ Townsend หิมะถล่มโดยวิธีการของโฟตอนยูวี . กลไกนี้ช่วยให้เดียว ionising เหตุการณ์ ionise ทั้งหมดก๊าซรอบขั้วบวกโดยเรียกหลายหิมะถล่ม .





การตรวจหาค่าพลังงานที่สูงขึ้นในความหนาผนังท่อ อิเล็กตรอนทุติยภูมิที่เกิดขึ้นในผนังสามารถไปเติมก๊าซเพื่อผลิตหิมะถล่ม .หลายหิมะถล่มละเว้นเพื่อความชัดเจน
หลอดประกอบด้วยห้องเต็มไปด้วยความกดดันต่ำ ( ~ 0.1 atm ) ก๊าซเฉื่อย . นี้ประกอบด้วยสองขั้วไฟฟ้าระหว่างซึ่งมีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นของหลายร้อยโวลต์ ผนังของหลอดเป็นโลหะหรือพื้นผิวของพวกเขาภายในเคลือบด้วยคอนดักเตอร์ในรูปแบบหลอด ส่วนแอโนดคือลวดในศูนย์กลางของห้องเมื่อรังสีกัดหลอดบางโมเลกุลของเติมก๊าซบริสุทธิ์ ไม่ว่าโดยตรงหรือโดยอ้อม โดยเหตุการณ์รังสีโดยวิธีอิเล็กตรอนทุติยภูมิผลิตในผนังของหลอด นี้จะสร้าง มีประจุบวกและไอออนอิเล็กตรอนเรียกว่าไอออนคู่ในก๊าซแรงสนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยหลอดขั้วไฟฟ้าเร่งประจุบวกต่อแคโทดและอิเล็กตรอนต่อขั้วบวก ใกล้เคียงกับขั้วบวกใน " ภูมิภาค " หิมะถล่มอิเล็กตรอนได้รับพลังงานเพียงพอที่จะเปลี่ยนเป็นอิออนโมเลกุลก๊าซเพิ่มเติมและสร้างจำนวนมากของอิเล็กตรอนหิมะถล่มที่กระจายอยู่ตามขั้วแอโนดและมีประสิทธิภาพตลอดถล่มภูมิภาคนี่คือก๊าซ " คูณ " ผลซึ่งจะช่วยให้ท่อลักษณะสำคัญของความสามารถในการสร้างผลผลิตชีพจรสำคัญจากเดียว ionising เหตุการณ์ [ 4 ]

ถ้าเป็นเพียงหนึ่งเหตุการณ์ถล่มต่อเดิม ionising แล้วจำนวนโมเลกุลตื่นเต้นที่จะอยู่ในลำดับที่ 106 ต่อ 108แต่การผลิตหลายหิมะถล่มผลเพิ่มขึ้นคูณ Factor ซึ่งสามารถผลิต 109 กับ 1010 คู่ไอออน . [ 4 ] การสร้างหลาย หิมะถล่มเกิดจากการผลิตของรังสีโฟตอนในหิมะถล่มเดิมซึ่งไม่ได้รับผลกระทบจากสนามไฟฟ้าและย้ายไปด้านข้างให้แกนของแอโนด เพื่อกระตุ้น ionising เหตุการณ์ต่อไป โดยการชนกับโมเลกุลของก๊าซชนเหล่านี้ผลิตหิมะถล่มเพิ่มเติม ซึ่งจะผลิตโฟตอน และงบเพิ่มเติม หิมะถล่มในปฏิกิริยาลูกโซ่ซึ่งจะกระจายด้านข้างผ่านเติมแก๊ส และห่อหุ้มแอโนดลวด ซึ่งแผนภาพแสดงกราฟิก ความเร็วของการแพร่กระจายของหิมะถล่มปกติคือ 2 – 4 ซม. ต่อวินาที ,เพื่อให้ขนาดของท่อโดยทั่วไป ionisation สมบูรณ์ของก๊าซรอบขั้วบวกที่ใช้เวลาเพียงไม่กี่ไมโครวินาที [ 4 ] สั้นๆ ชีพจรที่รุนแรงของปัจจุบันที่สามารถวัดเป็นนับเหตุการณ์ในรูปแบบของแรงดันชีพจรพัฒนาผ่านตัวต้านทานไฟฟ้าภายนอก นี้สามารถในการสั่งซื้อของโวลต์ จึงทำให้การประมวลผลอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มเติมง่าย

ปล่อยถูกยกเลิกโดยผลรวมของประจุบวกที่สร้างขึ้นโดยหิมะถล่ม . ไอออนเหล่านี้มีความคล่องตัวกว่าอิเล็กตรอนอิสระ เนื่องจากมวลของพวกเขาสูงและอยู่ในพื้นที่ของแอโนดลวด นี้จะสร้าง " พื้นที่ซึ่งช่วยค่าสนามไฟฟ้าที่จำเป็นต่อ , รุ่นในเรขาคณิตและการดำเนินงานเฉพาะท่อแรงดันเกิดขึ้นเสมอเมื่อจํานวนหนึ่งของหิมะถล่มได้รับการสร้างขึ้นจึงกะพริบจากหลอดอยู่เสมอขนาดเดียวกัน ไม่ว่าพลังงานจากการเริ่มต้นของอนุภาคจึงไม่มีรังสีพลังงานข้อมูลในกะพริบ [ 4 ] ซึ่งหมายความว่า ไกเกอร์มูลเลอร์ท่อไม่สามารถใช้เพื่อสร้างสเปกตรัมข้อมูลเกี่ยวกับเหตุการณ์รังสี

ความดันของเติมแก๊สเป็นสิ่งสำคัญในการสร้างหิมะถล่ม . ต่ำเกินไปความดันและประสิทธิภาพของการปฏิสัมพันธ์กับรังสีที่เกิดขึ้นจะลดลง สูงเกินไปความดันและ " หมายถึงเส้นทางฟรี " สำหรับการชนกันระหว่างการเร่งอิเล็กตรอนและเติมก๊าซมีขนาดเล็กเกินไป และอิเล็กตรอนไม่สามารถรวบรวมพลังงานเพียงพอระหว่างแต่ละชน เพราะ ionisation ของก๊าซ พลังงานที่ได้รับ โดยอิเล็กตรอนจะเป็นสัดส่วนกับอัตราส่วน " E / P " ซึ่ง " E " คือสนามไฟฟ้าแรงที่จุดในก๊าซและ " P " แรงดันก๊าซ [ 4 ]

ชนิดของหลอด [ แก้ไข ]

กว้าง มีสองประเภทหลักของไกเกอร์ท่อก่อสร้าง

จบชนิดหน้าต่าง [ แก้ไข ]






ภาพของหลอดไกเกอร์ " สิ้นสุดหน้าต่าง " ชนิด
สำหรับอัลฟ่า , เบต้า พลังงานต่ำและต่ำที่ผ่านการตรวจสอบรูปแบบปกติเป็นทรงกระบอกปลายบานท่อ ชนิดนี้มีหน้าต่างที่ปลายด้านหนึ่งที่ครอบคลุมในวัสดุบางๆ ที่ผ่านการฉายรังสีทะลุทะลวงต่ำได้อย่างง่ายดายสามารถผ่านแก้วเป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไป เนื่องจากมีมวลสารน้อยต่อพื้นที่หนึ่งหน่วย ท้ายบ้านอื่นเชื่อมต่อเข้าขั้วบวก หน้าต่างปลายท่อชนิดที่ใช้สำหรับอนุภาครังสีทะลุทะลวงต่ำ

แพนเค้กท่อ [ แก้ไข ]






แพนเค้ก G-M หลอดขั้วบวกศูนย์กลางวงกลมอย่างชัดเจนสามารถเห็น
แพนเค้กท่อปลายท่อเป็นรูปแบบของหน้าต่างซึ่งถูกออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อใช้ในการตรวจสอบการปนเปื้อนของอัลฟ่าและเบต้า มันก็ประมาณเดียวกัน ความไวต่ออนุภาคเป็นจุดจบต่างชนิด แต่แบนเป็นรูปร่างเพื่อพื้นที่หน้าต่างที่ใหญ่ที่สุดที่สามารถใช้กับต่ำสุดของพื้นที่ก๊าซ เหมือนทรงกระบอกปลายหน้าต่าง ท่อแก้วเป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปหน้าต่างเนื่องจากต่ำมวลต่อพื้นที่หนึ่งหน่วย ขั้วบวกตามปกติหลายสายในศูนย์กลางวงกลมมันขยายเต็มที่ตลอดเนื้อที่แก๊ส

หน้าต่างชนิด [ แก้ไข ]

นี้ทั่วไปประเภทแตกต่างจากเฉพาะจบต่างชนิด แต่ที่มีสองประเภทย่อยหลัก ซึ่งใช้กลไกปฏิกิริยารังสีที่แตกต่างกันที่จะได้รับนับ

[ แก้ไข ] ผนังหนา






การเลือกความหนาท่อ G-M ตรวจหารังสีแกมมากำแพง . ที่ใหญ่ที่สุดมีการชดเชยพลังงานแหวน ; คนอื่นจะไม่ใช้สำหรับตรวจจับรังสีแกมมาพลังงานชดเชย
พลังงานสูงชนิดนี้โดยทั่วไปมีความหนาโดยรวมประมาณ 1-2mm เหล็กโครเมี่ยม เพราะโฟตอนรังสีแกมมาพลังงานสูงที่สุดจะผ่านความหนาแน่นต่ำเติมแก๊สไม่โต้ตอบหลอดใช้ปฏิสัมพันธ์ของโฟตอนในโมเลกุลของวัสดุผนังเพื่อผลิตอิเล็กตรอนทุติยภูมิพลังงานสูงภายในผนัง บางส่วนของอิเล็กตรอนเหล่านี้ผลิตเข้าใกล้ผนังด้านในของท่อต้องหลบหนีเข้าไปเติมแก๊ส ทันทีที่มันเกิดขึ้นอิเล็กตรอนลอยถึงขั้วบวกและอิเล็กตรอนหิมะถล่มเกิดขึ้นเหมือนอิเล็กตรอนอิสระได้รับการสร้างขึ้นภายในก๊าซ[ 4 ] มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะทราบว่าหิมะถล่มเป็นผลรองของกระบวนการที่เริ่มต้นภายในผนังท่อ ไม่ใช่ผลของรังสีโดยตรงบนแก๊สเอง ผนังบาง

[ แก้ไข ]

ท่อผนังบางใช้สำหรับ :
พลังงานสูงเบต้าเบต้าเข้าตรวจจับที่ผ่าน ด้านข้างของหลอด และติดต่อโดยตรงกับแก๊สแต่รังสีที่ได้จะแข็งแรงพอที่จะเจาะผนังท่อ . เบต้า พลังงานต่ำ ซึ่งจะเจาะปลายหน้าต่าง จะถูกหยุดโดยผนังท่อ .
รังสีแกมมาพลังงานต่ำและการตรวจจับรังสีเอ็กซ์โฟตอนพลังงานต่ำมีปฏิสัมพันธ์ที่ดีกับเติมแก๊สแล้วออกแบบนี้มุ่งไปที่การเพิ่มปริมาณของการเติมก๊าซโดยใช้ยาวบาง ผนังหลอด และไม่ได้ใช้กับโฟตอนในผนังท่อ . การเปลี่ยนผ่านจากผนังบางผนังหนาการออกแบบเกิดขึ้นที่ 300-400 เคฟพลังงานระดับ เหนือระดับเหล่านี้ผนังหนาแบบใช้และภายใต้ระดับเหล่านี้ก๊าซโดยตรง ionisation ผลคือโดด

เครื่องตรวจจับนิวตรอน [ แก้ไข ]

G-M หลอดจะไม่ตรวจจับนิวตรอนเนื่องจากเหล่านี้ไม่ได้ ionise แก๊ส อย่างไรก็ตาม สำหรับท่อที่มีสามารถผลิต ซึ่งต้องเข้าไปในหลอดเคลือบด้วยโบรอน หรือหลอดที่มีโบรอนไตรฟลูออไรด์หรือ helium-3 เป็นเติมแก๊ส ที่โต้ตอบกับโบรอนนิวตรอน นิวเคลียสการผลิตอนุภาคแอลฟ่า หรือโดยตรงกับ helium-3 นิวเคลียสการผลิตไฮโดรเจนและทริเที่ยมไอออน และอิเล็กตรอน เหล่านี้ประจุแล้วเรียกกระบวนการหิมะถล่มปกติ

ก๊าซผสม [ แก้ไข ]

แต่ส่วนประกอบหลักเป็นก๊าซเฉื่อย เช่น ฮีเลียมนีออนอาร์กอน หรือในบางกรณีในคอกผสม และดับแก๊ส 5-10 % ของไอระเหยอินทรีย์หรือฮาโลเจน ก๊าซ เพื่อป้องกันหลายเต้น .[ 4 ] หลอดฮาโลเจน G-M ถูกคิดค้นโดยซิดนีย์เอช. liebson พ.ศ. 2490 [ 5 ] หลอดฮาโลเจน การใช้ประโยชน์จากกลไกรัฐเมตาสเตเบิลของอะตอมก๊าซให้มากขึ้นพร้อมเปลี่ยนเป็นอิออนเป็น ฮาโลเจน กว่าไอโมเลกุลอินทรีย์ช่วยให้หลอดทำงานที่แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าปกติ 400 – 600 โวลท์แทน 900 - 1200 โวลต์ของหลอดชนิดนี้จึงเป็น G-M ไกลโดยรูปแบบที่พบมากที่สุดในตอนนี้ มันมีชีวิตนานกว่าหลอดดับด้วยสารประกอบ อินทรีย์ เพราะหลอดไอออนสามารถแขกในขณะที่ไออินทรีย์ จะค่อยๆ ถูกทำลายโดยกระบวนการปล่อย ( ให้หลังการใช้งานประมาณ 108 เหตุการณ์ ) .

ไกเกอร์ที่ราบสูง [ แก้ไข ]

ไกเกอร์ที่ราบสูงเป็นแรงดันในช่วงที่เคาน์เตอร์งานถ้าหลอด G-M ตากแหล่งรังสี steady และความต่างศักย์เพิ่มขึ้นจากศูนย์ มันเป็นไปตามพล็อตของไอออนในปัจจุบันแสดงในส่วนนำของบทความนี้ ใน " ไกเกอร์ภูมิภาค " ไล่ระดับมีความแบนราบ ; นี้เป็นอย่างมีประสิทธิภาพ ไกเกอร์

ขึ้นอยู่กับลักษณะของหลอดโดยเฉพาะ ( ผู้ผลิต , ขนาด , ก๊าซชนิด ฯลฯ) ที่แรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ที่ราบสูงจะแตกต่างกันไป ในเขตที่ราบสูง ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นในเคาน์เตอร์มีความแข็งแรงพอที่จะช่วยให้สร้างแบบหิมะถล่ม . ด้านล่าง ทำให้เกิดแรงดันไม่สูงพอที่จะทำให้เกิดการสมบูรณ์และบุคคล Townsend หิมะถล่มเป็นผล ; หลอดทำหน้าที่เป็นเคาน์เตอร์ตามสัดส่วนถ้าความต่างศักย์สูงกว่าของที่ราบสูง , การเรืองแสงอย่างต่อเนื่องจะเกิดขึ้นและท่อไม่สามารถตรวจจับรังสี

มันเป็นปกติที่ใช้งานท่อในตอนกลางของที่ราบสูงดังนั้นการเปลี่ยนแปลงในแรงดันในท่อไม่ถอดมันออกจากวัดเนินที่ราบสูงได้

) เล็กน้อยลาดที่เกิดจากความไวเพิ่มขึ้นรังสีพลังงานต่ำเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของแรงดันในอุปกรณ์ โดยปกติเมื่ออนุภาคเข้าไปในหลอด