Счетная трубка представляет собой стеклянный или металлический баллон цилиндрической формы с двумяэлектродами (рис. 16). Катодом является либо металлический баллон, либо проводящий слой, нанесенный на внутреннюю поверхность стеклянного баллона. Анодом служит небольшая тонкая металлическая проволока, натянутая вдоль оси баллона.
Внутреннее пространство баллона заполнено специальной газовой смесью (аргон и пары спирта), находящейся под давлениемпорядка 100 мм рт. ст.
Напряжение на электродах счетчика выбирается такой величины, чтобы в сильном неоднородном поле вблизи нити могла возникнуть ионизациягаза ударом электронов. При попадании в счетчик ионизирующей частицы происходит первичная ионизация газа. В результат; последующей ионизации ударом ток в счетчике резко возрастает. Этот ток, проходя через высокоомный резистор, создает на последнем значительные импульсы напряжения, которые через разделительный конденсатор поступают на вход усилителя низкой частоты. После усиления они воспроизводятся громкоговорителем в виде громких щелчков.
Благодаря специальному подбору состава газа («гасящая» смесь) возникший самостоятельный разряд прекращается. Образовавшиеся ионы в течение очень короткого времени (порядка 10-3 -.10 -4 сек) нейтрализуются на электродах, и счетчик оказывается готовым к регистрации новой частицы.
С подготовленной установкой демонстрируют следующие опыты.
1. Обнаружение космического фона
На счетчик подают постоянное напряжение порядка 350 - 380 В. Радиоактивный источник удаляют возможно дальше от счетчика и, несмотря на это, громкоговоритель воспроизводит редкие щелчки. Они возникают в результате попадания в счетную трубку космических лучей и незначительных радиоактивных излучений окружающих тел. Число импульсов, регистрируемых Учетчиком в течение одной минуты, называют естественным фоном.
2.Регистрация радиоактивных излучений
К счетной трубке подносят радиоактивный препарат (например, соли калия). Частота щелчков резко увеличивается. Это объясняется действием на счетчик бета-частиц и гамма-лучей (альфа частицы данным счетчиком не регистрируются).
3. Работа счетчика в различных областях напряжения
Около счетчика устанавливают радиоактивный препарат. Напряжение на счетчике плавно и медленно увеличивают от 0 до 380 В и демонстрируют три области работы счетчика.
а) Область нижних напряжений
При низких напряжениях, порядка 200—300 В, счетчик работает как ионизационная камера. Первичные ионы, возникающие в счетчике под действием ионизирующих частиц,
движутся к электродам со скоростями, недостаточными для ионизации ударом, и образуют очень слабые импульсы тока, которые не регистрируются.
б) Пропорциональная, область
Напряжение на счетчике очень плавно увеличивают до тех пор, пока громкоговоритель не начнет издавать слабые щелчки. В этом случае напряженность электрического поля окало нити счетчика становится достаточной для возникновения ионизации ударом, в результате чего разряд в счетчике приобретает лавинный характер Число ионов резко возрастает, и импульсы тока после усиления регистрируются громкоговорителем в виде слабых и редких щелчков различной громкости. При этом напряжении величина импульса пропорциональна числу ионов, образующихся при первичной ионизации, и можно легко различать частицы, производящие неодинаковую ионизацию.
в) Область Гейгера
При дальнейшем увеличении напряжения заметно увеличивается частота и громкость импульсов, причем пропорциональность между величиной импульса и первичной ионизацией нарушается: все импульсы становятся одинаковыми.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.