March 20th, 2012

Лампа

Осциллограмма регистрации радиоактивной частицы.

Мне кажется весьма любопытно посмотреть на то, как же фиксируется радиоактивная частица. Для начала, чтобы было понятно, надо дать немного матчасти. Счетчик Гейгера-Мюллера, который стоит в моём дозиметре ДП-5В http://dlinyj.livejournal.com/545546.html , представляет из себя газонаполненную трубку, к которой подведено постоянное напряжение 400 В.



Трубка по сути представляет собой конденсатор, и при постоянном напряжении ток через неё не протекает. При попадании заряженной частицы в эту трубку, там происходит лавинообразный пробой, начинает течь электрический ток, который мы и фиксируем. В наушниках в этот момент слышится щелчок. Но и это не всё. В момент пробоя, мы не можем фиксировать другие частицы, т.к. второго пробоя мы сделать не можем. Состав газа в трубке и напряжение подобрано таким образом, чтобы разряд длился очень не долго, и промежуток самовосстановился до следующей частицы. Подробнее и изящнее изложено тут: http://belaesta.na.by/norm/radio.pdf (стр. 4 и далее)

Давайте же посмотрим тот сигнал, который мы слышим в наушниках, и то как же выглядит пробой этой трубки.


Осциллограмма зафиксированного сигнала


Первоначальный резкий пик вниз я могу лишь интерпретировать, как следствие ударной ионизации, после попадания частицы в трубку. Бета-частица по сути представляет собой электрон с очень большой энергией, и как я себе представляю, после попадания в трубку выбивает другие электроны из атомов газа, и в первичный момент, пока не произошёл пробой, появляется положительно-заряженные ионы газа, которые и дают лёгкий пик вниз. А затем, по этому стримеру уже начинает течь ток в виде электронов, и он идёт в положительную область. До максимального своего значения, и затем постепенно гаснет, с некоторой постоянной времени, до полного затухания и возможности фиксации следующей частицы. Длительность всего импульса несложно оценить из осциллограммы: 5*50мкс=250мкс. Это, кстати, показывает, что в секунду данной трубкой мы можем зафиксировать не более 4 тысяч импульсов.

З.Ы. На всякий случай схема дозиметра ДП-5В http://img-fotki.yandex.ru/get/31/74270808.a/0_84a1c_456366fa_XL.jpg