كيف تعمل أجهزة الكشف عن الإشعاع؟

عداد جيجر هو ما يقصده معظم الناس عندما يفكرون في كاشف إشعاع. يستخدم هذا الجهاز أنبوب جيجر مولر كمستشعر. هذا الأنبوب مملوء بغاز خامل يصبح موصلاً للوميض القصير عندما يمر جسيم أو فوتون من خلاله. ثم يتم قياس وميض الكهرباء هذا على مقياس ، بواسطة نقرات مسموعة أو كليهما. تنتج كمية كبيرة من الإشعاع التي تمر عبر الأنبوب قراءة أعلى ونقرات أكثر بسبب زيادة كمية التيار الكهربائي المتولد داخل الأنبوب. يمكن أن يكون الغاز الموجود في الأنبوب من الأرجون أو الهيليوم أو النيون. عدادات جيجر مفيدة في الكشف عن الإشعاعات المؤينة: أشعة ألفا وبيتا وجاما. ومع ذلك ، فإن معظم عدادات جيجر المحمولة في أفضل حالاتها مع أشعة ألفا وبيتا. عادة ما تكون كثافة الغاز داخل الأنبوب كافية لهذين الشعاعين ولكن ليس لأشعة جاما عالية الطاقة.

هذه أجهزة معملية كبيرة تستخدم للكشف عن مجموعة متنوعة من الجسيمات. وتسمى أحيانًا أجهزة الكشف عن الإشعاع ، لأن الإشعاع والجسيمات المشحونة غالبًا ما تكون مترادفة. أجهزة الكشف عن الجسيمات هي أجهزة عالية التخصص ، ويمكن للعديد منها فقط اكتشاف نوع واحد أو عدة أنواع من الإشعاع. مثال على ذلك خلية لوكاس ، التي تعمل عن طريق تصفية عينات الغاز وعد الجزيئات المشعة ، وهي وسيلة لقياس الانحلال الإشعاعي في مواد مثل اليورانيوم أو السيزيوم. تعمل أجهزة الكشف الأخرى عن طريق ملء الخزانات بمادة معينة ، يتم اختيارها لأنها تتفاعل عندما تصطدم بنوع معين من الإشعاع وتتحول إلى شيء آخر. من خلال قياس التغيير في تكوين محتويات الخزان ، يمكن الكشف عن الإشعاع وقياسه. تبحث أجهزة الكشف عن الإشعاع في Cerenkov تحديدًا عن هذا الإشعاع ، والذي ينتج عندما تنتقل الجسيمات أسرع من الضوء عندما يمر كلاهما عبر وسيط معين. الوسط عبارة عن غاز أو سائل يعمل على إبطاء الضوء بشكل كبير ولكن ليس بعض الجسيمات عالية الطاقة.

instagram story viewer

تم تصميم أجهزة الكشف المحكم لدمج تصميمات مختلفة للكاشف لقياس كل الإشعاع المحتمل. وعادة ما يتم بناؤها حول مركز التفاعل لمصادم الجسيمات ويطلق عليها اسم "محكم" لأن من المفترض أن يسمحوا لأقل قدر ممكن من الإشعاع بالهروب دون قياس أو حتى السماح له بالهروب الكل. تأتي تصاميم الكاشف المحكم في ثلاث طبقات. الأول هو طبقة تعقب. يقيس هذا زخم الجسيمات المشحونة أثناء تحركها في قوس منحني عبر مجال مغناطيسي. والثاني هو طبقة المسعرات ، والتي تعمل عن طريق امتصاص الجسيمات المشحونة إلى مواد كثيفة للقياس. الثالث هو نظام الميون. هذا يقيس الميونات ، النوع الوحيد من الجسيمات التي لن توقفها المسعرات ومع ذلك لا يزال من الممكن اكتشافها. من المهم أن نفهم أنه في حين أن معظم أجهزة الكشف المحكم تشترك في مبدأ تصميم الطبقات الثلاث هذا ، فإن الأدوات الفعلية المستخدمة في كل طبقة يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا. هذه أجهزة كبيرة ومعقدة ومصممة لهذا الغرض ومصممة خصيصًا ، ولا يوجد جهازان متشابهان تمامًا.

Teachs.ru
  • يشارك
instagram viewer