Измерение неэлектрических величин
ствие
вступают галогены (обычно хлор или бром), в небольшом количестве
содержащиеся в газовой среде, которые способствуют интенсивной рекомбинации
зарядов. Но этот процесс идет значительно медленнее. Отрезок времени,
необходимый для восстановления радиационной чувствительности счетчика
Гейгера и фактически определяющий его быстродействие - «мертвое» время -
является важной его паспортной характеристикой.
Такие счетчики называют галогеновыми самогасящимися. Отличаясь самым низким
напряжением питания, превосходными параметрами выходного сигнала и
достаточно высоким быстродействием, они оказались особенно удобными для
применения в качестве датчиков ионизирующего излучения в бытовых приборах
радиационного контроля.
Счетчики Гейгера способны реагировать на самые разные виды ионизирующего
излучения - a, b, g, ультрафиолетовое, рентгеновское, нейтронное. Но
реальная спектральная чувствительность счетчика в значительной мере зависит
от его конструкции. Так, входное окно счетчика, чувствительного к a- и
мягкому b-излучению, должно быть очень тонким; для этого обычно используют
слюду толщиной 3...10 мкм. Баллон счетчика, реагирующего на жесткое b- и g-
излучение, имеет обычно форму цилиндра с толщиной стенки
[pic]
Рис. П4.2. Зависимость скорости счета or напряжения питания в счетчике
Гейгера
0,05....0,06 мм (он служит и като- дом счетчика). Окно рентгеновского
счетчика изготавливают из бериллия, а ультрафиолетового - из кварцевого
стекла.
В счетчик нейтронов вводят бор, при взаимодействии с которым поток
нейтронов преобразуется в легко регистрируемые a- частицы. Фотонное
излучение - ультрафиолетовое, рентгеновское, g-излучение - счетчики Гейгера
воспринимают опосредованно - через фотоэффект, комптон-эффект, эффект
рождения пар; в каждом случае происходит преобразование взаимодействующего
с веществом катода излучения в поток электронов.
Каждая фиксируемая счетчиком частица вызывает появление в его выходной цепи
короткого импульса. Число импульсов, возникающих в единицу времени, -
скорость счета счетчика Гейгера - зависит от уровня ионизирующей радиации и
напряжения на его электродах. Типичный график зависимости скорости счета от
напряжения питания Uпит показан на рис. П4.2. Здесь Uнс - напряжение начала
счета; Uнг и Uвг - нижняя и верхняя граница рабочего участка, так
называемого плато, на котором скорость счета почти не зависит от напряжения
питания счетчика. Рабочее напряжение Uр обычно выбирают в середине этого
участка. Ему соответствует Nр - скорость счета в этом режиме.
Зависимость скорости счета от уровня радиационного облучения счетчика -
важнейшая его характеристика. График этой зависимости имеет почти линейный
характер и поэтому нередко радиационную чувствительность счетчика выражают
через имп/мкР (импульсов на микрорентген; эта размерность следует из
отношения скорости счета - имп/с - к уровню радиации - мкР/с).
В тех случаях, когда она не указана (нередких, к сожалению), судить о
радиационной чувствительности счетчика приходится по другому его тоже очень
важному параметру - собственному фону. Так называют скорость счета,
причиной которой являются две составляющие: внешняя - естественный
радиационный фон, и внутренняя - излучение радионуклидов, оказавшихся в
самой конструкции счетчика, а также спонтанная электронная эмиссия его
катода. («фон» в дозиметрии имеет почти тот же смысл, что и «шум» в
радиоэлектронике; в обоих случаях речь идет о принципиально неустранимых
воздействиях на аппаратуру.)
Еще одной важной характеристикой счетчика Гейгера является зависимость его
радиационной чувствительности от энергии («жесткости») ионизирующих частиц.
На профессиональном жаргоне график этой зависимости называют «ходом с
жесткостью». В какой мере эта зависимость важна, показывает график на рис.
П4.3. «Ход с жесткостью» будет влиять, очевидно, на точность проводимых
измерений.
Не обсуждая вопрос о том, нужна ли высокая точность измерений бытовому
радиометру, заметим, что подобные приборы промышленного изготовления
отличаются от любительских только лишь коррекцией счетчика по жесткости.
Для этого на счетчик надевают «рубашку» - пассивный фильтр, имеющий
приблизительно обратную по отношению к счетчику жесткостную характеристику.
[pic]
Рис. П4.3. Зависимость скорости счета от энергии гамма-квантов ("ход с
жесткостью") в счетчике Гейгера
То, что счетчик Гейгера является лавинным прибором, имеет и свои минусы -
по реакции такого прибора нельзя судить о перво- причине его возбуждения.
Выходные импульсы, генерируемые счетчиком Гейгера под действием a-частиц,
электронов, g-квантов.
Заключение.
Все вышеперечисленное – мизерная часть того, что можно измерять. Без
внимания остались такие величины, как скорость, давление, освещенность,
интенсивность радиоактивного излучения и многие другие. Все они так или
иначе находят широкое применение как в отдельных областях науки, так и в
широком кругу людей. К сожалению в пожалуй состаритесь, пока прочитаете про
ВСЕ приборы, которыми можно что либо измерять. Но, целью данного реферата
было дать краткое описание приборов для измерения неэлектрических величин,
поэтому то, что было нужно, я изложил.
Список литературы:
1. Детская Энциклопедия, т. 3, «Вещество и энергия», изд. «Педагогика»,
М. 1973 г.
2. Детская Энциклопедия, т. 5, «Техника и производство», изд.
«Педагогика», М. 1974 г.
| |  скачать работу |
Измерение неэлектрических величин |
