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盖革计数器如何工作?

发表于 2022-1-3 09:45:53
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盖革计数器的咔嗒声对我们许多人来说是众所周知的,我们大多将它与核武器联系起来。您可能已经目睹了它在许多关于核战争、辐射或辐射的电影或纪录片中的使用 。简单来说,盖革计数器是一种用于检测和测量电离辐射的设备。电离辐射作为一种辐射,可传输电离电子所需的能量。 电子 通过与原子或分子分离而被电离。

盖革计数器主要用于放射防护、辐射剂量测定和核工业。它们可以检测各种类型的辐射,例如伽马射线或阿尔法和贝塔粒子。用于识别这些粒子的电离效应是在盖革-米勒管中产生的。它是计数器的主要传感元件。盖革计数器是世界上用于辐射检测的最著名的仪器之一。

便携式辐射探测器
盖革计数器的创建原理于 1908 年首次实现,但当时尚未生产该仪器。1928 年盖革-米勒管被开发出来后,情况发生了变化,盖革计数器可以开始用于检测 辐射。Hans Geiger 是在曼彻斯特维多利亚大学建立该原理的物理学家。有一次他和 Walther Müller,他的 博士。学生,创造了盖革-米勒管,该仪器作为便携式辐射探测器广受欢迎。

盖革计数器看起来像一个金属圆柱体或管子,里面充满了低压气体。气体由塑料或陶瓷制成的窗口密封。一根金属线穿过管子的中间,它连接到一个正 电压。这意味着导线和管子外部之间存在强电场。一些单元将探测器和电子设备彼此分开,而另一些单元称为“整体单元”,将它们放在一起。这些可以单手操作。

测量辐射
一旦辐射进入盖革-米勒管, 就会引起电离,使气体分子分裂成离子和电子。这些电子带负电,它们会立即被电线吸引。原因是因为电线连接到正电压。然后电子高速穿过管子并与更多的气体分子碰撞,从而产生更多的电离。这导致大量电子突然到达导线,并产生电脉冲。

这个脉冲可以在仪表上测量,如果计数器连接到扬声器或放大器,我们可以听到咔哒声。然后这些电子被管中的数百万个气体分子迅速吸收,这迫使计数器重置。这种重置发生得非常快,只持续几分之一秒,然后计数器准备好检测更多的 辐射。盖革计数器可以检测阿尔法、贝塔和伽马辐射。然而,管子本身不能区分辐射类型。

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