蓋革計數(shù)器
構(gòu)造及原理
蓋革計數(shù)器是根據(jù)射線對氣體的電離性質(zhì)設計成的。其探測器(稱“蓋革管”)的通常結(jié)構(gòu)是在一根兩端用絕緣物質(zhì)密閉的金屬管內(nèi)充入稀薄氣體(通常是摻加了稀有氣體,如氦、氖、氬等),在沿管的軸線上安裝有一根金屬絲電極,并在金屬管壁和金屬絲電極之間加上略低于管內(nèi)氣體擊穿電壓的電壓。這樣在通常狀態(tài)下,管內(nèi)氣體不放電;而當有高速粒子射入管內(nèi)時,粒子的能量使管內(nèi)氣體電離導電,在絲極與管壁之間產(chǎn)生迅速的氣體放電現(xiàn)象,從而輸出一個脈沖電流信號。
蓋革計數(shù)器也可以用于探測γ射線,但由于蓋革管中的氣體密度通常較小,高能γ射線往往在未被探測到時就已經(jīng)射出了蓋革管,因此其對高能γ射線的探測靈敏度較低。在這種情況下,碘化鈉閃爍計數(shù)器則有更好的表現(xiàn)。
歷史
蓋革計數(shù)器最初是在1908年由德國物理學家漢斯·蓋革和著名的英國物理學家盧瑟福在α粒子散射實驗中,為了探測 α α --> {\displaystyle \alpha } 粒子而設計的。后來在1928年,蓋革又和他的學生米勒(Walther Müller)對其進行了改進,使其可以用于探測所有的電離輻射。
1947年,美國人Sidney H. Liebson在其博士學位研究中又對蓋革計數(shù)器做了進一步的改進,使得蓋革管使用較低的工作電壓,并且顯著延長了其使用壽命。這種改進也被稱為“鹵素計數(shù)器”。
蓋革計數(shù)器因為其造價低廉、使用方便、探測范圍廣泛,至今仍然被普遍地使用于核物理學、醫(yī)學、粒子物理學及工業(yè)領(lǐng)域。
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