放射線検出器はどのように機能しますか?

ガイガーカウンターは、ほとんどの人が放射線検出器について考えるときに意味するものです。 この装置は、センサーとしてガイガーミュラー管を使用します。 このチューブには不活性ガスが充填されており、粒子または光子がチューブを通過すると、短時間のフラッシュで導電性になります。 次に、この電気のフラッシュは、可聴クリックまたはその両方によって、ゲージで測定されます。 チューブを通過する大量の放射線は、チューブ内で生成される電流の量が多いため、より高い読み取り値とより多くのクリック音を生成します。 チューブに含まれるガスは、アルゴン、ヘリウム、またはネオンです。 ガイガーカウンターは、電離放射線(アルファ線、ベータ線、ガンマ線)を検出するのに役立ちます。 ただし、ほとんどのハンドヘルドガイガーカウンターは、アルファ線とベータ線で最高の状態です。 管内のガスの密度は通常、これら2つの光線には十分ですが、高エネルギーガンマ線には十分ではありません。

これらは、多種多様な粒子を検出するために使用される大型の実験装置です。 放射線と荷電粒子はしばしば同義語であるため、これらは放射線検出器と呼ばれることもあります。 粒子検出器は高度に特殊化されたデバイスであり、多くの場合、1つまたは数種類の放射線しか検出できません。 例としては、ガスサンプルをろ過し、放射性粒子をカウントすることによって機能するルーカスセルがあります。これは、ウランやセシウムなどの物質の放射性崩壊を測定する手段です。 他の検出器は、特定の種類の放射線が当たると反応して別の物質に変換されるために選択された特定の物質をタンクに充填することによって機能します。 タンク内容物の組成の変化を測定することにより、放射線を検出して測定することができます。 チェレンコフ放射検出器は、粒子が特定の媒体を通過するときに光よりも速く移動するときに生成される放射線を特に探します。 媒体は通常、光をかなり遅くしますが、一部の高エネルギー粒子ではない気体または液体です。

気密検出器は、考えられるすべての放射線を測定するためにさまざまな検出器設計を組み込むように設計されています。 それらは通常、粒子衝突型加速器の相互作用中心の周りに構築され、「気密」と呼ばれます。 それらは、測定せずにできるだけ少ない放射線を逃がすか、あるいはそれを逃がすようにさえすることになっています すべて。 気密検出器の設計は3層で提供されます。 1つ目はトラッカーレイヤーです。 これは、荷電粒子が磁場を通って湾曲した弧を描いて移動するときの運動量を測定します。 2つ目は熱量計の層で、荷電粒子を高密度の物質に吸収して測定します。 3つ目はミューオンシステムです。 これは、熱量計によって停止されないが、それでも検出できる粒子の1つのタイプであるミューオンを測定します。 ほとんどの気密検出器はこの3層の設計原理を共有していますが、各層で使用される実際の機器は大きく異なる可能性があることを理解することが重要です。 これらは大きく、複雑で、専用のカスタムメイドのデバイスであり、まったく同じものはありません。

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