Azotirovanie.ru

Инженерные системы и решения
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Счетчик Гейгера-Мюллера и пропорциональный счетчик представляют собой газоразрядные трубки, в которых под действием рентгеновских квантов возникает газовый разряд. На сопротивлении, включенном в цепь источника тока, питающего электроды трубки, возникает кратковременный импульс напряжения каждый раз, когда рентгеновский квант пробивает газовый промежуток. Сигнал, снимаемый с измерительного прибора, пропорционален числу рентгеновских квантов, попавших в счетчик за время измерения. В счетчике Гейгера-Мюллера сигнал не зависит от длины волны квантов, в пропорциональном счетчике зависит. Поэтому пропорциональный счетчик может быть использован для детектирования рентгеновского излучения в бескристальных приборах, состоящих только из источника рентгеновских лучей и детектора. Такие приборы применяют в рентгенофлуоресцентном и абсорбционном анализе. Схемы проведения анализа по рентгеновским спектрам аналогичны схемам атомно-эмиссионного и атомно-абсорбционного анализа по оптическим спектрам. Разница состоит лишь в том, что пробу для рентгеноспектрального анализа атомизировать не надо.  [4]

Счетчик Гейгера-Мюллера ( рис. 30.7) служит для регистрации отдельных частиц. Он состоит из металлического цилиндра С, закрытого с обеих сторон изолирующими пробками А.  [5]

Счетчик Гейгера-Мюллера — газоразрядная трубка цилиндрической формы, которая при прохождении через нее ионизирующей частицы дает короткий ( порядка 1 мкс) электрический сигнал. Счетчики Гейгера-Мюллера начали широко использоваться в исследованиях космических лучей после изобретения метода совпадений, позволяющего регистрировать одновременное ( с точностью до разрешающей способности установки) прохождение частиц через разные счетчики.  [7]

Счетчик Гейгера-Мюллера ( рис. 30.6) служит для регистрации отдельных частиц. В цилиндре создается низкое давление порядка 5 — 6 см рт. ст. Он соединяется с отрицательным полюсом высоковольтной батареи Б ( примерно 1200 в), так что между нитью Н и цилиндром создается сильное электрическое поле. Каждая частица, соп-собная ионизировать воздух, пролетая сквозь счетчик, вызывает кратковременный электрический разряд. Через примерно 0 001 сек заряд электрометра стекает в Землю, и счетчик снова готов к работе.  [8]

Счетчики Гейгера-Мюллера имеют наиболее высокую чувствительность по сравнению с другими газонаполненными счетчиками.  [9]

Счетчики Гейгера-Мюллера и пропорциональный являются ионизационными.  [11]

Счетчик Гейгера-Мюллера — см. счетчик ионный с самостоятельным разрядом.  [12]

Счетчики Гейгера-Мюллера используются в качестве индикаторов фирмами Шлюмберже, Перфоретинг Ганс и другими.  [14]

Счетчики Гейгера-Мюллера являются газоразрядными приборами, принцип действия которых основан на ионизации газа частицами регистрируемого излучения. Источником ионизации могут служить гамма-лучи, рентгеновское, ультрафиолетовое и световое излучения. В простейшем виде счетчик представляет собой стеклянный или металлический баллон, наполненный одним из инертных газов, с внешним электродом — катодом и внутренним электродом — анодом. Катодом является металлический баллон или металлизированный слой, нанесенный на внутреннюю поверхность стеклянного баллона, а анодом служит тонкая металлическая проволока из вольфрама или ковара, установленная вдоль оси баллона.  [15]

Читайте так же:
Габаритные размеры счетчика нева

Вопрос 6. В чём состоят принципиальные отличия ионизационных камер от пропорциональных счётчиков и счётчиков Гейгера-Мюллера? ответы:

4. В величине приложенного электрического поля. В ионизационных камерах оно не должно превышать предела, при котором начинается ударная ионизация газа вторичными электронами.

5.В схемотехнике детекторов, обеспечивающей регистрацию отдельных импульсов.

Вопрос 7. Почему счётчики Гейгера-Мюллера не могут использоваться в спектрометрах?

1. Потому, что у них существует большое «мёртвое время» после прохождения каждой частицы, в течение которого они нечувствительны к новым частицам.

2. Потому, что они обладают низким быстродействием.

3. Потому, что у них слишком велик коэффициент газового усиления.

4. Потому, что длительность их выходных импульсов не зависит от энергии ионизирующих частиц.

5. Потому, что амплитуда их выходных импульсов не зависит от энергии ионизирующих частиц.

Вопрос 8. За счёт чего обеспечивается гашение электрического разряда в счётчиках Гейгера-Мюллера после прохождения ионизирующей частицы?

1. За счёт правильного выбора величины напряжения питания.

2. За счёт правильного выбора величины давления газа внутри счётчика.

3. За счёт включения последовательно с анодом высокоомного резистора, в результате чего при прохождении большого импульса тока на нём падает большая часть напряжения питания, и электрическое поле вблизи анода становится уже недостаточным для ударной ионизации газа и создания электронных лавин.

4. За счёт специальных покрытий катода, предотвращающих ударную эмиссию электронов и фотонов при бомбардировке катода положительными ионами, что исключает распространение газового разряда на весь объём газа внутри счётчика.

Вопрос 9. Из-за чего в счётчиках Гейгера-Мюллера без самогашения разряда, возникает мёртвое время, существенно снижающее его быстродействие (до 103имп./с)?

1. Из-за того, что для гашения разряда сопротивление, включаемое последовательно с анодом, приходится делать очень высокоомным (до 109 ом), в результате чего разряд электрической ёмкости счётчика происходит очень медленно и, соответственно, так же медленно происходит восстановление электрического поля в прианодном пространстве. Если в это время в счётчик попадёт следующая частица, то первичные электроны, появившиеся в результате ионизации газа этой частицей, уже не будут инициировать электронные лавины.

2. Из-за того, что положительные ионы, образовавшиеся вдоль всей нити анода при возникновении электронных лавин, ослабляют электрическое поле вблизи анода, что препятствует возникновению новых электронных лавин от вновь попавших в счётчик ионизирующих частиц, а поскольку подвижность ионов в тысячи раз меньше подвижности электронов, то они дрейфуют к катоду достаточно медленно, что и приводит к появлению мёртвого времени.

Читайте так же:
Получит код счетчик яндекс для сайта

3. Из-за того, что в счётчиках Гейгера-Мюллера электрическое поле, создаваемое в прианодном пространства настолько велико, что достигает порога зажигания самостоятельного разряда, который будет поддерживаться до тех пор, пока это условие выполняется.

4. Из-за того, что при использовании в качестве первичных преобразователей счётчиков Гейгера-Мюллера импульсы на его выходе получаются настолько мощными, что не требуется дальнейшего их электронного усиления и формирования, а их длительность получается весьма большой из-за большого времени собирания положительных зарядов на катоде.

Вопрос 10. Каким образом работают нейтронные газонаполненные детекторы, ведь нейтроны, не обладая электрическим зарядом, не могут ионизировать нейтральные атомы газа?

1. Газонаполненных нейтронных детекторов не существует.

2. В газонаполненные нейтронные детекторы добавляется газообразный шестифтористый уран-235, ядра которого под действием тепловых нейтронов, делятся, испуская при этом альфа-частицы, которые уже вызывают косвенную ионизацию газа.

3. Хотя нейтроны не взаимодействуют с электронными оболочками атомов, они взаимодействуют с ядрами всех элементов, и если энергия нейтронов превышает пороговую энергию бета- или альфа-распада, то такой распад инициирует появление заряженных частиц, которые уже и производят ионизацию газа.

4. Среди всех устойчивых изотопов имеются изотопы, характеризующиеся беспороговой реакцией с нейтронами с вылетом заряженных частиц (протонов или альфа-частиц). К ним относится и изотоп гелий-3, являющийся газом (при поглощении нейтрона его ядро испускает протон и превращается в ядро трития).

2 Смотреть ответы Добавь ответ +10 баллов +

Газоразрядные счетчики

Газоразрядный счетчик представ­ляет собой газонаполненный прибор, поставленный в режим ра­боты и обеспечивающий регистрацию интенсивности ядерных частиц по возникновению газового разряда. Газовым раз­рядом называют явление протекания ионизационного тока через газы.

Газоразрядный счетчик — это своеобразный конденсатор. Одним электродом (анодом) в нем служит тонкая нить из вольфрама, железа или другого металла диаметром 0,1—0,5мм, натянутая вдоль оси стеклянного цилиндра диаметром 1—3 см, вторым электродом (катодом) является внутреннее металличе­ское покрытие этого цилиндра (рис. 2.1.). Роль диэлектрика вы­полняет смесь газов, заполняющая под давлением 1,33-Ю 4 Па

1 — стеклянный баллон; 2 — металлический цилиндр или металлическое покрытие (ка­тод); 3—нить (анод); 4 — контакты и изоляторы. С—емкость; и—сопротивление;

Читайте так же:
Счетчик водомер диаметром до 40 мм гост

Рис.2. 1 Принципиальная схема устройства и включения газоразрядныхсчетчиков

ИТ — источник постоянного тока

К электродам приложена достаточно высо­кая разность потенциалов электриче­ского поля.

Образование ионов и электронов в заполняющем газе происходит под дей­ствием попавших в счетчик движущихся ядерных частиц или квантов электромаг­нитных излучений. В общем случае ве­личина тока в газе, хотя и зависит от приложенного к счетчику напряжения (рис.2. 2), но не пропорциональна ему. Сложная зависимость силы тока от на­пряжения связана с особенностью физи­ческих процессов, протекающих в газе при движении ионов в межэлектродном пространстве.

На графике зависимости силы тока в газе от приложенного напряжения (вольтамперная характеристика) в газо­разрядном счетчике выделяют шесть областей (см. рис. 2.2):

/—действия закона Ома, //—ионизационной камеры (тока ‘насыщения), 111—пропорциональности, IV—ограниченной пропорциональности, V—Гейгера—Мюллера, VI—самостоя­тельных разрядов (непрерывного счета). Областью Гейгера— Мюллера называется область, где импульс тока на выходе ин­дикатора зависит лишь от напряжения на нем, но не зависит от первичного заряда.

Для регистрации гамма-квантов в радиометрии скважин ис­пользуют газоразрядные счетчики, работающие в области Гей­гера — Мюллера, не чувствительной к интенсивности первичной ионизации исследуемых частиц. Счетчики, работающие в таком режиме, называются счетчиками Гейгера — Мюллера. Их осо­бенностью является большая величина выходного сигнала, до­стигающая единиц и даже первых десятков вольт, и, как след­ствие, простота последующей измерительной схемы аппара­туры.

В области Гейгера — Мюллера напряжение на электродах не так велико, чтобы происходил разряд самостоятельно. Необ­ходим внешний ионизатор — воздействие реактивного излуче­ния (гамма-кванта), создающего первичную ионизацию (хотя бы одну пару ионов), из которых развивается первая лавина ионов — начало непрерывного (сплошного) разряда. Самостоя­тельный разряд поддерживается в счетчике Гейгера — Мюл­лера следующими двумя процессами: 1) молекулы, возбуж­денные соударениями, освобождаются от избыточной энергии, испуская фотоны ультрафиолетового излучения, и переходят в нормальное состояние; фотоны поглощаются практически по всей поверхности катода и благодаря фотоэффекту вырывают из него электроны, которые, в свою

,

Рис.2. 2 график зависимости силы тока в газе от приложенного напряжения (вольтамперная характеристика) в газо­разрядном счетчике

очередь, создают за счет ударной ионизации новые лавины ионов уже во всем межэлек­тродном пространстве счетчика; 2) положительные ионы при таких высоких напряжениях приобретают настолько большую кинетическую энергию, что выбивают из катода свободные элек­троны. Коэффициент газового усиления ‘ в счетчиках Гейгера — Мюллера достигает 10 8 —10 9 , увеличиваясь с повышением на­пряжения питания электродов.

Читайте так же:
Арзамасский завод по производству счетчиков

Ионизирующая частица, попадая в счетчик режима непре­рывного разряда, не может заметно изменить силу тока и, сле­довательно, не будет зарегистрирована, поэтому необходимо ав­томатически гасить разряд в счетчике, т. е. подготовить его к ре­гистрации новой частицы.

Существуют два основных способа гашения разряда: 1) с при­менением гасящих радиотехнических схем; 2) с заполнением счетчиков подобранными смесями газов. В соответствии с этим в первом случае счетчики называются несамогасящимися, во втором — самогасящимися.

В аппаратуре, применяющейся для радиометрии скважин, используются самогасящиеся счетчики, которые обладают ря­дом преимуществ (быстрота действия, упрощенная схема включения и др.). Чтобы сделать счетчик самогасящимся, следует устранить вырывание электронов из катода при поглощении им ультрафиолетового излучения, так как вырывание является главной причиной образования непрерывного разряда. Для этого к обычному наполнителю — одноатомному газу (напри­мер, аргону) следует добавить до 10 % газа или паров много­атомных молекул некоторых веществ (этиловый спирт, метан, пентан, хлор и др.). Образующиеся фотоны будут полностью поглощаться многоатомными молекулами на расстоянии 1— 2 мм от места их возникновения и не смогут поэтому долететь до катода и вызвать заметный фотоэффект. При этом много­атомные молекулы либо ионизируются, либо распадаются на нейтральные части. Вместе с тем многоатомные молекулы об­ладают связанными электронами и легко отдают их положительным ионам аргона при столкновениях, и к катоду подходят лишь тяжелые, с малой кинетической энергией положительные ионы многоатомных органических молекул, которые там нейтрализуются.

Отечественная промышленность выпускает высоковольтные газоразрядные счетчики, наполненные аргоном или неоном с теми или иными примесями многоатомных газов (изопентан).

Материал катода зависит от конкретной задачи: для регист­рации мягкого гамма-излучения лучше применять счетчики типа ЕС с вольфрамовый катодом, жесткого гамма-излучения— счетчики типа МС, ГС с медным и графитовым катодами.

Основные преимущества газоразрядных счетчиков: 1) ста­бильность работы в большом диапазоне изменения темпера­туры (от —55 до -300°С); 2) необязательность постоянства напряжения питания; 3) повышенная чувствительность к жест­кому гамма-излучению при решении некоторых геолого-промыс­ловых задач.

К недостаткам газоразрядных счетчиков относятся: 1) высо­кое рабочее напряжение питания (700—1600 В); 2) ограничен­ный срок службы вследствие диссоциации многоатомных моле­кул; 3) низкая максимальная скорость счета.

Гейгера — Мюллера счётчик

Гейгера счётчик — Гейгера счетчик ГЕЙГЕРА СЧЁТЧИК, газоразрядный детектор частиц. Срабатывает при попадании в его объем частицы или g кванта. Изобретен в 1908 немецким физиком Х. Гейгером и усовершенствован им совместно с немецким физиком В. Мюллером. Гейгера… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Читайте так же:
Какую компанию выбрать для замены счетчиков

ГЕЙГЕРА СЧЁТЧИК — ГЕЙГЕРА СЧЁТЧИК, газоразрядный детектор частиц. Срабатывает при попадании в его объем частицы или g кванта. Изобретен в 1908 немецким физиком Х. Гейгером и усовершенствован им совместно с немецким физиком В. Мюллером. Гейгера счетчик применяются… … Современная энциклопедия

ИСКРОВОЙ СЧЁТЧИК — прибор для регистрации заряж. ч ц, принцип действия к рого основан на возникновении искрового разряда в газе при попадании в него заряж. ч цы. Даёт информацию о прошедшей ч це в виде электрич. импульса (с амплитудой неск. кВ) и яркой искры вблизи … Физическая энциклопедия

Счётчик — Счётчик  устройство для счёта чего либо. Счётчик (электроника)  устройство для подсчета количества событий, следующих друг за другом (напр. импульсов) с помощью непрерывного суммирования, или для определения степени накопления какой… … Википедия

гейгеровский счётчик — детектор частиц. Представляет собой газонаполненный диод (обычно цилиндрический) с тонкой нитью в качестве анода. Действие основано на возникновении в газе в результате его ионизации (при пролёте частицы) электрического разряда (коронного).… … Энциклопедический словарь

СЧЁТЧИК — СЧЁТЧИК, а, муж. 1. Лицо, производящее подсчёт кого чего н. Счётчики при переписи населения. 2. Прибор для подсчёта чего н. Электрический с. Газовый с. С. Гейгера (прибор для регистрации радиоактивных и других ионизирующих излучений). | жен.… … Толковый словарь Ожегова

гейгеровский счётчик — Прибор для регистрации элементарных частиц; счётчик Гейгера … Словарь многих выражений

ГЕЙГЕРОВСКИЙ СЧЁТЧИК — детектор микрочастиц. Представляет собой газонаполненный диод (обычно цилиндрический) с тонкой нитью в качестве анода. Действие основано на возникновении в газе в результате его ионизации (при пролёте частицы) электрич. разряда (коронного).… … Естествознание. Энциклопедический словарь

ДЕТЕКТОРЫ — частиц, приборы и устройства для регистрации элем. ч ц (протонов, нейтронов, эл нов, мезонов и т. д.), ат. ядер (дейтронов, a частиц и др.), а также рентгеновских л g квантов. Различают электронные Д., вырабатывающие электрич. импульс, когда в… … Физическая энциклопедия

Гейгер, Ганс Вильгельм — Ганс Вильгельм Гейгер нем. Hans Geiger … Википедия

СЧЕТЧИКИ ЧАСТИЦ — импульсные электронные детекторы ч ц. К ним относятся Гейгера счётчик, пропорциональный счётчик, сцинтилляциопный счётчик и др. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983 … Физическая энциклопедия

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector