Счетчик Гейгера—Мюллера

Счетчик с тонким слюдяным дном

Так как большинство катодов уже под действием видимого света испускает небольшое количество фотоэлектронов, которые приводят счетчик в действие, то необходимо при измерениях тщательно защищать счетчики экранами от действия световых лучей. Стеклянные счехчики лучше всего покрыть светонепроницаемым хорошо изолирующим лаком или церезином, в который вводят непрозр

ачный краситель, растворимый в жирах.

3) Металлические счетчики. Наиболее просто изготовляется счетчик из металлической трубки, оба конца которой закрываются хорошо подогнанными изоляторами, приклеенными пицеином или, если они будут работать при высокой температуре, аральдитом. В изоляторы по центру устанавливаются просверленные по длине латунные штифты толщиной от 3 до 4 мм с хорошо закругленными краями, выступающие на несколько мм внутрь трубки. Анодная проволока протягивается через отверстия в штифтах и припаивается на их наружных концах. Кроме того, в одном из изоляторов устанавливается тонкая стеклянная трубочка для откачки и наполнения счетчика. Эбонит легко выделяет газ, который быстро приводит счетчик в негодность; поэтому такие изоляторы должны применяться только в тех случаях, когда срок службы счетчика не имеет значения. Лучше применять плексиглас, тролитул и подобные материалы; однако более подходящими материалами для изоляторов являются стекло или керамические вещества, такие, как фарфор, стеатит и т.п. При стеклянных изоляторах можно избежать применения клея, если пользоваться стеклянными трубками с приплапленнымп к ним металлическими трубками. Эти стеклянные трубки можно впаять металлическими концами в латунные пробки, которыми заканчивается металлический счетчик. Анодная проволока вплавляется так же, как в стеклянные трубки. На рис. кроме того, показан металлический цоколь, приделанный к счетчику, со штекерным штифтом для соединения с экранированным кабелем, который ведет к усилителю. Керамические изоляторы можно по краям покрыть медью и припаять к металлическим катодам.

4) Тонкостенные счетчики для в-частиц. Вследствие незначительной проникающей способности в-частиц для их исследования необходимы очень тонкостенные счетчики. в-частицы с энергией 0,7 Мэв уже не пропинают через стекло или алюминий толщиной 1 мм или через медь толщиной 0,3 мм. При диаметре трубки от 10 до 15 мм еще можно откачивать стеклянные счетчики и алюминиевые, если стенка очень равпомерна по толщине. Тонкие алюминиевые трубки лучше всего изготовлять из дюралюминия, при этом для повышения устойчивости на концах трубки можно укрепить толстые фланцы. Если в состав газового наполнителя входят галогены, то рекомендуется в качестве катода в тонкостенную стеклянную трубку вставить почти вплотную к ее стенкам, проволочную спираль из нержавеющей стали; спираль должна иметь шаг, равный нескольким мм, и состоять из трех идущих параллельно проволок.

Счетчик для исследования жидкостей показан на рис. Тонкостенная стеклянная трубка приплавляется к наружной стеклянной трубке счетчика так, чтобы жидкость можно было вводить В узкое промежуточное пространство между трубками. При этом жидкость должна заполнить это пространство до верхнего конца трубки счетчика. Для того чтобы повысить эффективность счета электронов с малой энергией, в трубке счетчика необходимо иметь очень тонкое окно, например из листочка слюды, как это показано на рис. Слюдяную фольгу кладут на нагретый и равномерно смазанный клеем фланец, укрепленный на конце трубки счетчика, и прижимают ее горячим металлическим кольцом, также смазанным клеем. Слюдяное окно диаметром от 20 до 25 мм устойчиво до толщипы приблизительно от 2 до 3 мг/см2, т.е. округленно 0,01 мм. Проволока толщиной 0,2 мм укрепляется в счетчике только одним концом; непосредственно позади окна она оканчивается стеклянной бусинкой диаметром 1–2 мм.

Стеклянное окно можно изготовить толщиной от 10 до 15 мг\смг. Длн этого стеклянную трубку нагревают с заплавленного конца на длине 1–2 см до почти полного размягчения; затем ее заплавленный конец очень сильно нагревают и возможно быстрее втягивают в трубку воздух так, что она приобретает форму, показанную на рис. Внутренняя часть трубки сплавляется с наружной стенкой; затем трубка откалывается примерно по месту, показанному на рисунке штриховой линией, и край трубки оплавляется.

Изготовление тонкого стеклянного окна

В) Усилители для счетчиков

а) Входной контур. Для регистрации и счета числа импульсов напряжения, появляющихся на сопротивлении R счетчика, разработано большое количество схем, из которых здесь будут описаны только некоторые наиболее простые.

У самогасящихся счетчиков импульсы подводятся к измерительной схеме или непосредственно, или через предварительный усилитель, который в наиболее простом случае состоит из одного пентода или же из двух триодов с резистивно-емкостной связью между каскадами. Поступающие в схему импульсы превращаются в импульсы, равные по величине и форме. Для этого может, например, служить тиратрон в триггерпой схеме, в которой конденсатор Сз разряжается через тиратрон, как только сеточное напряжение под действием положительных импульсов превысит запирающее напряжение. Отрицательное запирающее напряжение составляет обычно примерно 5% от анодного напряжения; чтобы обеспечить надежное гашение, сеточное напряжение устанавливают на 5–10 в ниже напряжения запирания тиратрона. Тиратроны, наполненные гелием, обладают временем срабатывания около 10 ~ 5 сек, а наполненные аргоном – несколько большим временем.

Тиратроны очень дорога, поэтому в большинстве случаев, особенно когда требуется высокая разрешающая способность, применяют триггеры на вакуумных электронных лампах. Пример такого

устройства показан на рис. Оба триода имеют общее сопротивление в цепи катода; в устойчивом состоянии через первый триод протекает ток, в то время как второй триод заперт напряжением на сетке, отрицательным относительно катода. Отрицательный импульс от счетчика, усиленный первым триодом, подается в положительной полярности на сетку второго триода и отпирает лампу. Первый триод вследствие катодной связи запирается и остается в этом состоянии до того момента, пока положительный заряд на емкости в цепи второй сетки не стечет через сопротивление утечки, в результате чего схема возвратится в свое устойчивое состояние. Это происходит при каждом сосчитанном импульсе, величина которого превышает пороговое значение приблизительно на 1 в; на аноде второго триода отрицательный прямоугольный импульс величиной в 50 в и продолжительностью 100 мксек служит для управления пересчетной схемой. В качестве усилительных ламп в этой схеме лучше всего применять двойные триоды типа 6SN71), однако можно, конечно, использовать и соответствующие отдельные триоды.

Подобная схема, служащая одновременно гасящим контуром, показана на рис. Здесь в устойчивом состоянии ток идет через вторую лампу, в то время как первая лампа заперта.

 Скачать реферат