Kuinka säteilyn ilmaisimet toimivat?

Geiger-laskuri on mitä useimmat ihmiset tarkoittavat ajatellessaan säteilynilmaisinta. Tämä laite käyttää anturina Geiger-Müller-putkea. Tämä putki on täytetty inertillä kaasulla, joka tulee johtavaksi hetkeksi, kun hiukkanen tai fotoni kulkee sen läpi. Tämä sähkösalama mitataan sitten mittarilla, kuuluvilla napsautuksilla tai molemmilla. Suuri putken läpi kulkeva säteily tuottaa korkeamman lukeman ja enemmän napsautuksia, koska putken sisällä syntyy suurempi määrä sähkövirtaa. Putkessa oleva kaasu voi olla argonia, heliumia tai neonia. Geiger-laskurit ovat hyödyllisiä havaitsemaan ionisoivat säteilyt: alfa-, beeta- ja gammasäteet. Useimmat kädessä pidettävät Geiger-laskurit ovat parhaimmillaan alfa- ja beetasäteillä. Kaasun tiheys putkessa on yleensä riittävä näille kahdelle säteelle, mutta ei suurenergisille gammasäteille.

Nämä ovat suuria laboratoriolaitteita, joita käytetään monenlaisten hiukkasten havaitsemiseen. Niitä kutsutaan joskus myös säteilyn ilmaisimiksi, koska säteily ja varatut hiukkaset ovat usein synonyymejä. Hiukkasilmaisimet ovat pitkälle erikoistuneita laitteita, ja monet pystyvät havaitsemaan vain yhden tai muutaman säteilytyypin. Esimerkki on Lucas Cell, joka toimii suodattamalla kaasunäytteet ja laskemalla radioaktiiviset hiukkaset, mikä on keino mitata radioaktiivisen hajoamisen aineissa, kuten uraanissa tai cesiumissa. Muut ilmaisimet toimivat täyttämällä säiliöt tietyllä aineella, joka on valittu, koska se reagoi tietynlaisen säteilyn iskiessä ja muuttuu joksikin muuksi. Mittaamalla säiliön sisällön muutos säteily voidaan havaita ja mitata. Cerenkov-säteilynilmaisimet etsivät nimenomaan sitä säteilyä, joka syntyy, kun hiukkaset kulkevat valoa nopeammin kulkiessaan tietyn väliaineen läpi. Väliaine on yleensä kaasu tai neste, joka hidastaa valoa huomattavasti, mutta ei joitain korkean energian hiukkasia.

instagram story viewer

Hermeettiset ilmaisimet on suunniteltu sisällyttämään erilaisia ​​ilmaisimen malleja kaiken mahdollisen säteilyn mittaamiseksi. Ne on yleensä rakennettu hiukkasten törmäyskeskuksen ympärille ja niitä kutsutaan "hermeettisiksi" koska heidän on tarkoitus antaa mahdollisimman vähän säteilyä paeta ilman mittausta tai jopa antaa sen paeta kaikki. Hermeettisten ilmaisimien mallit ovat kolmessa kerroksessa. Ensimmäinen on seurantakerros. Tämä mittaa varautuneiden hiukkasten vauhtia, kun ne liikkuvat kaarevassa kaaressa magneettikentän läpi. Toinen on kalorimetrien kerros, joka toimii absorboimalla varatut hiukkaset tiheiksi aineiksi mittausta varten. Kolmas on muonijärjestelmä. Tämä mittaa müonit, yhden tyyppisen hiukkasen, jota kalorimetrit eivät pysäytä ja joka silti voidaan havaita. On tärkeää ymmärtää, että vaikka useimmilla hermeettisillä ilmaisimilla on sama kolmikerroksinen suunnitteluperiaate, kussakin kerroksessa käytettävät instrumentit voivat vaihdella suuresti. Nämä ovat suuria, monimutkaisia, tarkoitukseen rakennettuja ja mittatilaustyönä valmistettuja laitteita, eikä kaksi ole täysin samanlaisia.

Teachs.ru
  • Jaa
instagram viewer