Hvordan fungerer strålingsdetektorer?

En Geiger-teller er hva folk flest mener når de tenker på en strålingsdetektor. Denne enheten bruker et Geiger-Müller-rør som sensor. Dette røret er fylt med en inert gass som blir ledende for en kort blits når en partikkel eller foton passerer gjennom den. Denne blinkingen av elektrisitet måles deretter på en måler, ved hørbare klikk eller begge deler. En stor mengde stråling som passerer gjennom røret gir en høyere avlesning og flere klikk på grunn av den større mengden elektrisk strøm som genereres inne i røret. Gassen i røret kan være argon, helium eller neon. Geiger-tellere er nyttige for å oppdage ioniserende stråling: alfa-, beta- og gammastråler. Imidlertid er de fleste håndholdte Geiger-tellere på sitt beste med alfa- og beta-stråler. Tettheten av gassen i røret er vanligvis tilstrekkelig for disse to strålene, men ikke for høyenergi gammastråler.

Dette er store laboratorieinnretninger som brukes til å oppdage et stort utvalg av partikler. De kalles også noen ganger strålingsdetektorer, fordi stråling og ladede partikler ofte er synonyme. Partikkeldetektorer er høyspesialiserte enheter, og mange kan bare oppdage en eller noen få typer stråling. Et eksempel er Lucas-cellen, som fungerer ved å filtrere gassprøver og telle de radioaktive partiklene, som er et middel til å måle det radioaktive forfallet i stoffer som uran eller cesium. Andre detektorer fungerer ved å fylle tanker med et gitt stoff, valgt fordi det reagerer når det blir rammet av en bestemt type stråling og konverterer til noe annet. Ved å måle endringen i sammensetningen av tankinnholdet kan stråling oppdages og måles. Cerenkov-strålingsdetektorer ser spesielt etter den strålingen, som produseres når partikler beveger seg raskere enn lys når begge passerer gjennom et gitt medium. Mediumet er vanligvis en gass eller væske som reduserer lyset betydelig, men ikke noen høyenergipartikler.

instagram story viewer

Hermetiske detektorer er designet for å innlemme forskjellige detektordesigner for å måle all mulig stråling. De er vanligvis bygget rundt interaksjonssenteret til en partikkelkollider og kalles "hermetisk" fordi de er ment å la så lite stråling som mulig unnslippe uten måling eller til og med å la den rømme ved alle. Hermetiske detektorutførelser kommer i tre lag. Den første er et sporingslag. Dette måler fremdriften til ladede partikler når de beveger seg i en buet bue gjennom et magnetfelt. Det andre er laget av kalorimetre, som fungerer ved å absorbere ladede partikler i tette stoffer for måling. Den tredje er et muonsystem. Dette måler muoner, den ene typen partikkel som ikke vil bli stoppet av kalorimetrene og som likevel kan oppdages. Det er viktig å forstå at mens de fleste hermetiske detektorer deler dette trelagsdesignprinsippet, kan de faktiske instrumentene som brukes i hvert lag variere sterkt. Dette er store, komplekse, spesialbygde og skreddersydde enheter, og ingen er helt like.

Teachs.ru
  • Dele
instagram viewer