Jak fungují detektory záření?

Geigerův počítač je to, co většina lidí myslí, když uvažuje o detektoru záření. Toto zařízení používá jako senzor Geiger-Müllerovu trubici. Tato trubice je naplněna inertním plynem, který se stane vodivým pro krátký záblesk, když jím prochází částice nebo foton. Tento záblesk elektřiny se pak měří na měřidle pomocí slyšitelných kliknutí nebo obojím. Velké množství záření procházejícího trubicí produkuje vyšší čtení a více kliknutí kvůli většímu množství elektrického proudu generovaného uvnitř trubice. Plyn obsažený v trubici může být argon, hélium nebo neon. Geigerovy čítače jsou užitečné pro detekci ionizujícího záření: alfa, beta a gama záření. Většina ručních Geigerových počítačů je však v nejlepším případě s paprsky alfa a beta. Hustota plynu v trubici je obvykle dostatečná pro tyto dva paprsky, ale ne pro vysokoenergetické paprsky gama.

Jedná se o velká laboratorní zařízení používaná k detekci široké škály částic. Někdy se jim také říká detektory záření, protože záření a nabité částice jsou často synonyma. Detektory částic jsou vysoce specializovaná zařízení a mnoho z nich dokáže detekovat pouze jeden nebo několik typů záření. Příkladem je Lucasova buňka, která pracuje filtrací vzorků plynů a počítáním radioaktivních částic, což je prostředek k měření radioaktivního rozpadu v látkách, jako je uran nebo cesium. Jiné detektory fungují tak, že plní nádrže danou látkou, zvolenou proto, že reaguje, když je zasažena určitým druhem záření, a přeměňuje se na něco jiného. Měřením změny ve složení obsahu nádrže lze detekovat a měřit záření. Detektory záření Cerenkov hledají speciálně toto záření, které vzniká, když částice cestují rychleji než světlo, když obě procházejí daným médiem. Médium je obvykle plyn nebo kapalina, které značně zpomaluje světlo, ale ne některé vysoce energetické částice.

instagram story viewer

Hermetické detektory jsou navrženy tak, aby zahrnovaly různé konstrukce detektorů pro měření veškerého možného záření. Obvykle jsou postaveny kolem interakčního centra urychlovače částic a jsou nazývány „hermetické“, protože mají nechat uniknout co nejméně záření bez měření, nebo ho dokonce nechat uniknout Všechno. Hermetické návrhy detektorů se dodávají ve třech vrstvách. První je sledovací vrstva. Toto měří hybnost nabitých částic, když se pohybují v zakřiveném oblouku magnetickým polem. Druhou je vrstva kalorimetrů, které pracují tak, že absorbují nabité částice do hustých látek pro měření. Třetí je mionový systém. Toto měří miony, jeden typ částic, které nebudou zastaveny kalorimetry a přesto je stále možné je detekovat. Je důležité si uvědomit, že zatímco většina hermetických detektorů sdílí tento princip třívrstvého designu, skutečné nástroje používané v každé vrstvě se mohou značně lišit. Jedná se o velká, složitá, účelová a na zakázku vyrobená zařízení a žádná dvě nejsou úplně stejná.

Teachs.ru
  • Podíl
instagram viewer