विकिरण डिटेक्टर कैसे काम करते हैं?

जब वे विकिरण डिटेक्टर के बारे में सोचते हैं तो ज्यादातर लोगों का मतलब गीजर काउंटर होता है। यह उपकरण सेंसर के रूप में एक गीजर-मुलर ट्यूब का उपयोग करता है। यह ट्यूब एक अक्रिय गैस से भरी होती है जो एक कण या फोटॉन के गुजरने पर एक संक्षिप्त फ्लैश के लिए प्रवाहकीय हो जाती है। बिजली के इस फ्लैश को एक गेज पर श्रव्य क्लिक या दोनों द्वारा मापा जाता है। ट्यूब के माध्यम से गुजरने वाली विकिरण की एक बड़ी मात्रा ट्यूब के अंदर अधिक मात्रा में विद्युत प्रवाह उत्पन्न होने के कारण उच्च रीडिंग और अधिक क्लिक उत्पन्न करती है। ट्यूब में निहित गैस आर्गन, हीलियम या नियॉन हो सकती है। गीजर काउंटर आयनकारी विकिरणों का पता लगाने के लिए उपयोगी होते हैं: अल्फा, बीटा और गामा किरणें। हालांकि, अधिकांश हाथ से पकड़े गए गीजर काउंटर अल्फा और बीटा किरणों के साथ सबसे अच्छे हैं। ट्यूब के भीतर गैस का घनत्व आमतौर पर इन दो किरणों के लिए पर्याप्त होता है लेकिन उच्च-ऊर्जा गामा किरणों के लिए नहीं।

ये बड़े, प्रयोगशाला उपकरण हैं जिनका उपयोग विभिन्न प्रकार के कणों का पता लगाने के लिए किया जाता है। उन्हें कभी-कभी विकिरण संसूचक भी कहा जाता है, क्योंकि विकिरण और आवेशित कण अक्सर पर्यायवाची होते हैं। कण डिटेक्टर अत्यधिक विशिष्ट उपकरण हैं, और कई केवल एक या कुछ प्रकार के विकिरण का पता लगा सकते हैं। एक उदाहरण लुकास सेल है, जो गैस के नमूनों को छानने और रेडियोधर्मी कणों की गिनती करके काम करता है, जो यूरेनियम या सीज़ियम जैसे पदार्थों में रेडियोधर्मी क्षय को मापने का एक साधन है। अन्य डिटेक्टर किसी दिए गए पदार्थ के साथ टैंक भरकर काम करते हैं, क्योंकि यह एक विशेष प्रकार के विकिरण से प्रभावित होने पर प्रतिक्रिया करता है और कुछ और में परिवर्तित हो जाता है। टैंक की सामग्री की संरचना में परिवर्तन को मापकर, विकिरण का पता लगाया जा सकता है और माप लिया जा सकता है। Cerenkov विकिरण डिटेक्टर विशेष रूप से उस विकिरण के लिए देखते हैं, जो तब उत्पन्न होता है जब कण प्रकाश की तुलना में तेजी से यात्रा करते हैं जब दोनों किसी दिए गए माध्यम से गुजरते हैं। माध्यम आमतौर पर एक गैस या तरल होता है जो प्रकाश को काफी धीमा कर देता है लेकिन कुछ उच्च ऊर्जा कणों को नहीं।

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हर्मेटिक डिटेक्टरों को सभी संभावित विकिरण को मापने के लिए विभिन्न डिटेक्टर डिजाइनों को शामिल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वे आम तौर पर एक कण कोलाइडर के अंतःक्रिया केंद्र के आसपास बने होते हैं और उन्हें "हर्मेटिक" कहा जाता है क्योंकि उन्हें माप के बिना जितना संभव हो उतना कम विकिरण को बाहर निकलने देना चाहिए या यहां तक ​​​​कि इसे बाहर निकलने देना चाहिए सब। हर्मेटिक डिटेक्टर डिजाइन तीन परतों में आते हैं। पहली एक ट्रैकर परत है। यह आवेशित कणों की गति को मापता है क्योंकि वे एक चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से एक घुमावदार चाप में चलते हैं। दूसरी कैलोरीमीटर की परत है, जो माप के लिए आवेशित कणों को सघन पदार्थों में अवशोषित करके काम करती है। तीसरा एक म्यूऑन सिस्टम है। यह म्यूऑन को मापता है, एक प्रकार का कण जिसे कैलोरीमीटर द्वारा रोका नहीं जाएगा और फिर भी उसका पता लगाया जा सकता है। यह समझना महत्वपूर्ण है कि जबकि अधिकांश भली भांति डिटेक्टर इस तीन परत डिजाइन सिद्धांत को साझा करते हैं, प्रत्येक परत में उपयोग किए जाने वाले वास्तविक उपकरण बहुत भिन्न हो सकते हैं। ये बड़े, जटिल, उद्देश्य-निर्मित और कस्टम-निर्मित डिवाइस हैं, और कोई भी दो बिल्कुल समान नहीं हैं।

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