एक गीगर काउंटर से, माचिस और अरड्यून्स। भाग एक - सिद्धांत

यह लंबे समय से एक समस्या नहीं है कि कोड नाम "घरेलू डॉसिमिटर" के तहत एक उपकरण खरीदने के लिए (वहाँ पैसा होगा - इस अर्थ में, फुकुशिमा रेडियो फ़ोबिया और रेडियोफाइल (टीएम) ने इसे खराब कर दिया है), लेकिन यह सोचें कि इस डिवाइस को अपने हाथों से बनाना दिलचस्प होगा।


हमारे डिवाइस का दिल एक गीगर काउंटर होगा। हम निश्चित रूप से जानते हैं कि इस डिटेक्टर में बहुत सारी कमियां हैं और सामान्य तौर पर "डिवाइस को स्किंटिलेशन होना चाहिए", लेकिन स्क्रिंटिलेशन रेडियोमीटर बहुत अधिक जटिल है और मेरे पास इसके लिए निम्न पोस्ट है। इसके अलावा, गीजर-मुलर काउंटर में कई निर्विवाद फायदे हैं।

तो चलिए शुरू करते हैं।

डिटेक्टर

तो, गीजर-मुलर काउंटर। (चित्र। 1) सबसे सरल उपकरण, जिसमें कम दबाव पर गैसीय माध्यम में रखे गए दो इलेक्ट्रोड होते हैं, एक बड़े क्षेत्र के साथ एक कैथोड होता है और अधिक या कम पतले तार के रूप में एक एनोड होता है, जो उच्च तनाव का एक स्थानीय क्षेत्र बनाता है। जिसमें आयन गुणन की प्रक्रिया विकसित होती है, जिसके कारण एक एकल आयन जोड़ी आयनीकरण और एक स्वतंत्र निर्वहन के प्रज्वलन के एक शक्तिशाली हिमस्खलन का कारण बन सकती है।


अंजीर। 1. गीजर-मुलर काउंटर। 1 - एनोड, 2 - कैथोड, 3 - गुब्बारा, 4 - कैथोड सीसा, 5, 6 - स्प्रिंग्स, कैथोड धागे को तनाव देना।

वास्तव में, काउंटर एक ठंडे कैथोड के साथ एक थायरेट्रॉन की तरह काम करता है, इसमें केवल निर्वहन आयनन द्वारा प्रज्वलित होता है, जो ग्रिड से एक नाड़ी के कारण नहीं, बल्कि गैस के माध्यम से उड़ने वाले एक चार्ज कण द्वारा होता है। डिस्चार्ज प्रज्वलित होने के बाद, इसे एनोड से वोल्टेज को हटाकर या तो बुझना चाहिए, या ... या तो यह अपने आप बाहर निकल जाएगा। लेकिन इसके लिए, कुछ को मीटर के गैस माध्यम में पेश करने की आवश्यकता होती है, जो डिस्चार्ज की कार्रवाई के तहत, एक ऐसे रूप में बदल जाएगा, जो पराबैंगनी विकिरण को गैस अपारदर्शी बना देगा और इसके कारण, एक स्वतंत्र निर्वहन, फोटोइलेक्ट्रॉन उत्सर्जन को बनाए रखने का समर्थन करने वाले कारकों में से एक गायब हो जाएगा। ऐसे दो योजक हैं: शराब और हैलोजेन (क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन)। डिस्चार्ज में पहला विघटित हो जाता है, बदल जाता है, मोटे तौर पर बोलने में, कालिख में, और फिर शराब में वापस नहीं जाता है, और कई दसियों दालों के बाद काउंटर समाप्त हो जाएगा। और हैलोजन आणविक लोगों से परमाणु बन जाते हैं, और प्रक्रिया प्रतिवर्ती होती है। वे भी समाप्त होते हैं - इस तथ्य के कारण कि परमाणु हैलोजन आसानी से काउंटर की दीवारों सहित भयानक कुछ के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, लेकिन अधिक बार वे एक-दूसरे के साथ पुनर्संयोजन करते हैं, इसलिए हलोजन काउंटर बहुत अधिक टिकाऊ होते हैं, अरबों दालों को समझते हैं। हम मुख्य रूप से हलोजन काउंटर में रुचि रखते हैं, क्योंकि:

क) वे अधिक टिकाऊ होते हैं,
बी) वे 400-500 वी पर काम करते हैं, और एक हजार और आधे पर नहीं, जैसे शराब,
ग) वे बस सबसे आम हैं।
तालिका 1 में, मैंने कई सामान्य गीगर काउंटर और उनके मुख्य मापदंडों को सूचीबद्ध किया है।

तालिका 1।
कुछ गीगर-मुलर काउंटरों के मुख्य पैरामीटर।


नोट: 1 - अल्फा विकिरण के प्रति संवेदनशीलता विनियमित नहीं है; 2 - छोटे बैच काउंटर, उस पर डेटा दुर्लभ हैं।

संवेदनशीलता

हमारे डॉसीमीटर के लिए एक गीगर काउंटर चुनना, आपको पहले इसकी संवेदनशीलता को देखना होगा। सब के बाद, यह संभावना नहीं है कि आप एक उपकरण चाहते हैं जो केवल कुछ दिखाएगा जहां कुछ घंटे पहले कुजकिना माता में विस्फोट हुआ था। लेकिन ऐसे मीटर बहुत सारे हैं, और औसत व्यक्ति के लिए लगभग पूरी बेकारता के लिए, वे बहुत सस्ते हैं। ये सभी प्रकार के SI-3BG, SI-13G और अन्य "प्रलय का दिन काउंटर" हैं, जो माप की ऊपरी सीमा पर काम करने के लिए सेना के डोसिमेटर्स में खड़े हैं। काउंटर जितना संवेदनशील होगा, वह प्रति सेकंड उतना अधिक दालों को समान विकिरण स्तर पर देगा। क्लासिक काउंटर एसबीएम -20 (इसे पहले रिलीज से एसटीएस -5 भी कहा जाता था), जिसे पारंपरिक रूप से सभी पेरेस्त्रोइका-चेर्नोबिल "झुनझुने" में रखा गया था, 12 μR / h की प्राकृतिक पृष्ठभूमि के साथ, प्रति मिनट 18 दालों देता है। इस आंकड़े से SBM-20 में काउंटर की संवेदनशीलता को देखते हुए, नृत्य करना सुविधाजनक है।

हमें काउंटर की संवेदनशीलता क्या है? प्रतिक्रिया की सटीकता और गति। तथ्य यह है कि रेडियोधर्मी विकिरण के कण शेड्यूल के अनुसार हमारे पास नहीं आते हैं, लेकिन जैसा कि आपको करना है, और उनमें से कुछ काउंटर से चूक जाएंगे, लेकिन कुछ काम करेंगे (गामा-रे फोटोन से - कई सौ में से एक के बारे में)। तो गीगर काउंटर (और किसी भी गणना योग्य विकिरण डिटेक्टर से) के दालों उनके साथ अप्रत्याशित अंतराल के साथ बिल्कुल यादृच्छिक समय पर जाते हैं। और एक मिनट में दालों की संख्या की गिनती, दूसरे, तीसरे, हमें अलग-अलग मूल्य मिलते हैं। और इन मूल्यों का मानक विचलन, अर्थात्, गिनती की दर निर्धारित करने में त्रुटि, दर्ज की गई दालों की संख्या के वर्गमूल के समानुपाती होगी। जितनी अधिक दालें होंगी, उनकी गणना के सापेक्ष (मापा मूल्य के प्रतिशत में) उतनी ही कम होगी:

$$

$${{\ _ sigma_N} \ over {N}} = {{\ sqrt N} \ over {N}} = {{1} \ over {\ sqrt N}}$$

।
जब हमारे पास एक डिटेक्टर होता है - उल्लेख किया गया "संदर्भ" SBM-20, और गिनती का समय - 40 सेकंड (यह साधारण घरेलू dosimeters में किया गया था, सीधे गिना दाल की संख्या μR / h में खुराक दर स्तर के रूप में दिखा रहा है), एक प्राकृतिक पृष्ठभूमि के खिलाफ दालों की संख्या ~ है 10 टुकड़े और इसका मतलब है कि मानक विचलन लगभग तीन है। और 95% आत्मविश्वास स्तर पर त्रुटि दो बार है, यानी 6 दालों। इस प्रकार, हमारे पास एक दुखद तस्वीर है: 10 μR / h की डोसमीटर रीडिंग का मतलब है कि खुराक की दर कहीं 4 से 16 μR / h है। और हम एक विसंगति का पता लगाने के बारे में केवल तभी बात कर सकते हैं जब डोसिमीटर तीन सिग्मा का विचलन दिखाता है, अर्थात 20 μR / h से अधिक ...

सटीकता बढ़ाने के लिए, आप गिनती समय बढ़ा सकते हैं। यदि हम इसे तीन मिनट तक करते हैं, यानी चार गुना ज्यादा, तो हम दालों की संख्या को चौगुना कर देंगे, जिसका मतलब है कि हम सटीकता को दोगुना कर देंगे। लेकिन तब हम डिवाइस की प्रतिक्रिया को विकिरण के छोटे फटने के लिए खो देंगे, उदाहरण के लिए, स्किन्टिग्राफी या रेडियोआयोडीन थेरेपी के बाद आपके पास से गुजरने वाले "महामहिम" या इसके विपरीत, जब आप रेडियो बेस पर एसपीडी के साथ घड़ी से गुजरते हैं। और चार गुना अधिक संवेदनशील डिटेक्टर (4 समानांतर कनेक्टेड एसबीएम -20, एक एसबीएम -19, एसबीटी -10 या एसआई -8 बी) ले रहा है और माप समय को एक ही छोड़ रहा है, हम सटीकता बढ़ाएंगे और प्रतिक्रिया दर बनाए रखेंगे।

अल्फा, बीटा, गामा और काउंटर डिजाइन

कागज के एक टुकड़े से अल्फा विकिरण में देरी होती है। बीटा विकिरण को plexiglass की शीट द्वारा परिरक्षित किया जा सकता है। और हार्ड गामा विकिरण से आपको लीड ईंटों की दीवार बनाने की आवश्यकता होती है। शायद यह सभी जानते हैं। और यह सब सीधे गीगर काउंटरों से संबंधित है: उसके लिए विकिरण को महसूस करने के लिए, यह आवश्यक है कि कम से कम यह अंदर घुसता है। और फिर भी यह पृथ्वी के माध्यम से एक न्यूट्रिनो की तरह, ठीक से नहीं उड़ना चाहिए।

काउंटर प्रकार SBM-20 (और इसके बड़े भाई SBM-19 और छोटे SBM-10 और SBM-21) के पास एक धातु का मामला है जिसमें कोई विशेष प्रवेश द्वार खिड़कियां नहीं हैं। यह इस प्रकार है कि अल्फा विकिरण के प्रति संवेदनशीलता का कोई सवाल ही नहीं है। बीटा किरणें वह काफी अच्छी तरह से महसूस करता है, लेकिन केवल अगर वे अंदर घुसने के लिए पर्याप्त कठोर हैं। यह कहीं 300 केवी से है। लेकिन वह गामा विकिरण महसूस करता है, जो कि केवी के दसियों जोड़े से शुरू होता है।

और SBT-10 और SI-8B काउंटर (साथ ही स्क्रैप की कीमतों के कारण newfangled और दुर्गम हैं) एक ठोस स्टील के खोल के बजाय बीटा-1,2 और 5 में पतली अभ्रक की एक व्यापक खिड़की है। 100-150 केवी से ऊपर ऊर्जा वाले बीटा कण इस खिड़की के माध्यम से घुसने में सक्षम हैं, जिससे कार्बन -14 प्रदूषण को देखना संभव है, जो स्टील मीटर के लिए बिल्कुल अदृश्य है। इसके अलावा, एक अभ्रक खिड़की काउंटर को अल्फा कणों को समझने की अनुमति देती है। सच है, उत्तरार्द्ध के संबंध में, किसी को विशिष्ट काउंटरों की अभ्रक की मोटाई को देखना चाहिए। तो, एसबीटी -10 अपनी मोटी अभ्रक के साथ व्यावहारिक रूप से इसे नहीं देखता है, जबकि बीटा -1 और 2 में पतले अभ्रक हैं, जो प्लूटोनियम -239 अल्फा कणों का पता लगाने की दक्षता 20% देता है। SI-8B - उनके बीच में कहीं।

और अब के माध्यम से और के माध्यम से पारित करने के लिए। तथ्य यह है कि अल्फा और बीटा कण, एक गीगर काउंटर लगभग सब कुछ पंजीकृत करता है जो अंदर मिल सकता है। लेकिन गामा किरणों के साथ, सब कुछ दुखी है। गामा क्वांटम के लिए काउंटर में एक पल्स का कारण बनता है, इसके लिए इसकी दीवार से एक इलेक्ट्रॉन खटखटाना चाहिए। इस इलेक्ट्रॉन को उस बिंदु से धातु की मोटाई को पार करना होगा जहां अंतःक्रिया सतह पर हुई थी, और इसलिए डिटेक्टर की "कार्यशील मात्रा", जहां यह गामा-रे फोटॉन के साथ बातचीत करता है, सबसे पतली धातु की परत है जो कुछ माइक्रोन मोटी है। इससे यह स्पष्ट है कि गामा विकिरण के लिए काउंटर की दक्षता बहुत कम है - बीटा विकिरण के मुकाबले सौ या उससे अधिक गुना कम।

भोजन

ऑपरेशन के लिए, एक गीगर काउंटर को उच्च वोल्टेज बिजली की आवश्यकता होती है। विशिष्ट सोवियत-रूसी हैलोजन उपकरणों के लिए लगभग 400 V के वोल्टेज की आवश्यकता होती है, कई पश्चिमी मीटर 500 या 900 V के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं। कुछ मीटर में डेढ़ किलोवॉट तक के वोल्टेज की आवश्यकता होती है - ये पुराने मीटर के साथ अल्कोहल शमन जैसे MS और BC, एक्स-रे विश्लेषण के लिए एक्स-रे काउंटर, न्यूट्रॉन हैं। । वे हमें ज्यादा दिलचस्पी नहीं लेंगे। मीटर को कई मेगाहोम के गिट्टी के माध्यम से बिजली की आपूर्ति की जाती है - यह वर्तमान पल्स को सीमित करता है और पल्स के गुजरने के बाद मीटर पर वोल्टेज को कम करता है, जिससे इसे बुझाना आसान हो जाता है। इस प्रतिरोध का मान एक विशिष्ट उपकरण के लिए संदर्भ डेटा में दिया गया है - इसका बहुत छोटा मूल्य डिटेक्टर के जीवन को छोटा करता है, और बहुत बड़ा - मृत समय को बढ़ाता है। आमतौर पर यह लगभग 5 megohms ले सकता है।

जब वोल्टेज शून्य से बढ़ता है, तो Geiger काउंटर पहले एक साधारण आयनीकरण कक्ष के रूप में काम करता है, और फिर एक आनुपातिक काउंटर के रूप में: कणों के पारित होने के दौरान बनने वाले आयनों में से प्रत्येक एक छोटा आयन उत्पन्न करता है, जो आयन वर्तमान को सैकड़ों और हजारों बार बढ़ाता है। इसी समय, मिलिवोल द्वारा मापी गई बहुत कमजोर दालों को पहले ही काउंटर सर्किट में लोड प्रतिरोध पर पता लगाया जा सकता है। बढ़ते वोल्टेज के साथ, हिमस्खलन अधिक से अधिक हो जाता है, और कुछ बिंदु पर उनमें से सबसे मजबूत खुद को समर्थन देना शुरू करते हैं, एक स्वतंत्र निर्वहन को प्रज्वलित करते हैं। इस समय, कमजोर के बजाय, हिमस्खलन से मिलेवोल्ट दालों, इंटरलेलेक्ट्रोड स्थान से गुजरने और इलेक्ट्रोड पर गायब हो जाने, विशाल दालों दिखाई देते हैं, जिसमें कई दसियों वोल्ट का आयाम होता है! और वोल्टेज बढ़ने के साथ उनकी आवृत्ति तेजी से बढ़ जाती है, जब तक कि प्रत्येक हिमस्खलन निर्वहन का कारण नहीं बनता है। जाहिर है, वोल्टेज में और वृद्धि के साथ, गिनती की दर बढ़नी बंद होनी चाहिए। और इसलिए ऐसा होता है: वोल्टेज पर संवेदनशीलता की निर्भरता पर एक पठार मनाया जाता है।

फिर भी, वोल्टेज में वृद्धि गिनती की दर को अपरिवर्तित नहीं छोड़ती है: सहज उत्सर्जन से, बस एक निर्वहन हो सकता है। और बढ़ते वोल्टेज के साथ, इस तरह के निर्वहन की संभावना केवल बढ़ जाती है। इसलिए, पठार झुकाव में बदल जाता है, और एक निश्चित वोल्टेज से शुरू होकर, गिनती की दर तेजी से बढ़ने लगती है, और फिर निर्वहन निरंतर हो जाता है। इस मोड में, निश्चित रूप से, काउंटर न केवल अपने कार्य को पूरा करता है, बल्कि जल्दी से विफल भी हो जाता है।


अंजीर। 2. आपूर्ति वोल्टेज पर गीगर काउंटर की गणना दर की निर्भरता।

एक पठार की उपस्थिति से गीगर काउंटर की बिजली आपूर्ति में बहुत आसानी होती है - इसके लिए उच्च वोल्टेज के अत्यधिक स्थिर स्रोतों की आवश्यकता नहीं होती है, जो कि जगमगाहट काउंटरों के लिए आवश्यक हैं। लो-वोल्टेज मीटर के लिए इस पठार की लंबाई 80-100 V है। सहकारिता मूल के कई सोवियत घरेलू dosimeters में और उस समय के लगभग सभी शौकिया निर्माणों में, मीटर बिना किसी स्थिरीकरण के अवरोधक जनरेटर के आधार पर वोल्टेज कनवर्टर से संचालित होता था। गणना निम्नानुसार थी: एक ताजा बैटरी के साथ, काउंटर के एनोड पर वोल्टेज पठार की ऊपरी सीमा के अनुरूप था, ताकि उच्च वोल्टेज काफी निर्वहन बैटरी के साथ भी पठार की निचली सीमा तक पहुंच गया।

बैकग्राउंड और डेड टाइम

किसी भी विकिरण के किसी भी डिटेक्टर के पास हमेशा कुछ अंधेरा संकेत होता है जब डिटेक्टर पर कोई विकिरण घटना नहीं होती है। गीजर-मुलर काउंटर कोई अपवाद नहीं है। अंधेरे पृष्ठभूमि के स्रोतों में से एक ऊपर उल्लिखित सहज उत्सर्जन है। दूसरा स्वयं काउंटर की रेडियोधर्मिता है, जो अभ्रक खिड़की के साथ काउंटरों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि प्राकृतिक अभ्रक में अनिवार्य रूप से यूरेनियम और थोरियम की अशुद्धियाँ होती हैं। और अगर उत्तरार्द्ध व्यावहारिक रूप से किसी भी चीज पर निर्भर नहीं करता है और डिटेक्टर के इस उदाहरण के लिए एक स्थिर है, तो सहज उत्सर्जन से पृष्ठभूमि उच्च वोल्टेज, तापमान और काउंटर की "उम्र" के परिमाण पर निर्भर करती है। इस वजह से, मीटर को एक अस्थिर वोल्टेज की आपूर्ति करना एक बुरा विचार बन जाता है, जिसे हम मुख्य रूप से कम विकिरण के स्तर को मापते समय उपयोग करेंगे: मीटर की अपनी पृष्ठभूमि आपूर्ति वोल्टेज पर काफी निर्भर करती है।

आंतरिक पृष्ठभूमि से गिनती की गति 3-10 μR / h के अनुरूप Geiger काउंटर स्तर तक पहुंच जाती है, अर्थात यह सामान्य विकिरण स्थितियों के तहत गिनती की गति का ध्यान देने योग्य अंश है। विशेष रूप से महान अभ्रक सेंसर की पृष्ठभूमि है - एसबीटी -10, एसआई -8 बी, बीटा। इसलिए इसे माप परिणामों से घटाया जाना चाहिए। लेकिन इसके लिए आपको पता होना चाहिए। संदर्भ यहां मदद नहीं करता है: केवल अधिकतम मूल्य वहां दिए गए हैं। अपनी खुद की पृष्ठभूमि को मापने के लिए, आपको कम से कम 5 सेमी की मोटाई के साथ एक लीड "घर" की आवश्यकता होती है, जबकि आंतरिक सतह को तांबा 2-3 मिमी मोटी और 5 मिमी Plexiglas की चादरों से ढंकना चाहिए। तथ्य यह है कि "घर" ब्रह्मांडीय किरणों से आग के अधीन होगा, जो घर को खुद एक्स-रे विकिरण का एक स्रोत बनाते हैं, मुख्य रूप से लीड की विशेषता लाइनों में। और अगर आप केवल सीसे से सुरक्षा करते हैं, तो यह एक फ्लोरोसेंट "चमक" है और "काउंटर" "अंधेरे" के बजाय "देखेंगे"। और लीड और कॉपर से एक ही स्थान से खटखटाए गए इलेक्ट्रॉनों से plexiglass की आवश्यकता होती है, जिनकी ऊर्जा एक गीगर काउंटर द्वारा पता लगाने के लिए भी पर्याप्त है।

पृष्ठभूमि को मापते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि लीड "हाउस" अंतरिक्ष म्यून्स के लिए कोई बाधा नहीं देता है। उनका प्रवाह ~ 0.015 है $$$के साथ $ लगातार / सेमी ^ 2 \ cdo$। उदाहरण के लिए, ~ 8 के प्रभावी क्षेत्र के साथ एक एसबीएम -20 काउंटर के माध्यम से $$$सेमी ^ 2$0.12 पास करेंगे $$$लगातार /$या 7.2 $$$पीपीएम$। उच्च ऊर्जा के कारण, लगभग किसी भी Geiger काउंटर द्वारा अंतरिक्ष म्यूनों की रिकॉर्डिंग की दक्षता 100% के रूप में ली जा सकती है, और इस मूल्य को अंधेरे पृष्ठभूमि से घटाया जाना चाहिए।

यदि आंतरिक पृष्ठभूमि निम्न स्तरों पर त्रुटियों का स्रोत है, तो विकिरण के उच्च स्तर पर मृत समय प्रभावित होता है। घटना का सार यह है कि पल्स के तुरंत बाद, मीटर की क्षमता लोड प्रतिरोध के माध्यम से प्रारंभिक वोल्टेज के लिए अभी तक चार्ज नहीं की गई है। इसके अलावा, मीटर में डिस्चार्ज केवल बाहर चला गया - लेकिन शमन एडिटिव को अभी तक अपनी मूल स्थिति में लौटने का समय नहीं था। इसलिए, एक काउंटर 150-200 μ पर प्रकट होता है जब यह अगले कण के प्रति असंवेदनशील होता है, जिसके बाद यह धीरे-धीरे संवेदनशीलता को पुनर्स्थापित करता है। (अंजीर। 3)


अंजीर। 3. डेड टाइम गीगर काउंटर

मृत समय के लिए सुधार सूत्र द्वारा पाया जाता है:

$$

$$n = {m \ over 1 + m \ tau},$$

जहां क्रमशः एम और एन, मापा और समायोजित गणना दर, और $$$\ _ ताऊ$- मृत समय।

बहुत अधिक विकिरण स्तर पर, कई गीगर काउंटर (यह सर्किट के बाकी हिस्सों पर भी निर्भर करता है) का एक अप्रिय और खतरनाक प्रभाव पड़ता है: निरंतर आयनीकरण व्यक्तिगत दालों के गठन को रोकता है। काउंटर लगातार निर्वहन के साथ "बर्न" करने के लिए शुरू होता है और गिनती की दर बहुत कम मूल्य तक तेजी से गिरती है। पैमाने से दूर जाने के बजाय, डॉसीमीटर कुछ सामान्य रूप से ऊंचा, या लगभग सामान्य संख्या दिखाता है। इस बीच, दर्जनों और सैकड़ों एक्स-रे प्रति घंटे आपके चारों ओर चमक रहे हैं और आपको दौड़ना चाहिए, लेकिन आप डॉसमीटर द्वारा आश्वस्त हैं। यही कारण है कि सेना में डॉसिमेटर्स लगभग हमेशा होते हैं, मुख्य संवेदनशील एक के अलावा, एक प्रलय का दिन, बहुत असंवेदनशील, लेकिन हजारों आर / एच को पचाने में सक्षम।

गिनती की दर से खुराक तक। कठोरता और अन्य बुरी चीजें

आमतौर पर, एक गीगर काउंटर खुराक दर को मापता नहीं है। हमें केवल गिनती की गति मिलती है - प्रति मिनट कितने दालों या दूसरे ने काउंटर दिया। खुराक के लिए - मानव शरीर के एक किलोग्राम (या कुछ और) में अवशोषित ऊर्जा का यह बहुत दूर का रिश्ता है। सबसे पहले - कार्रवाई के सिद्धांत के संबंध में: गीजर काउंटर बिल्कुल कण की प्रकृति और इसकी ऊर्जा के बारे में परवाह नहीं करता है। किसी भी ऊर्जा, बीटा कण, म्यूऑन, पॉज़िट्रॉन, प्रोटॉन के फोटॉन से आवेग - समान होंगे। लेकिन पंजीकरण की प्रभावशीलता अलग है।

जैसा कि मैंने पहले ही कहा था, बीटा विकिरण एक जाइगर काउंटर द्वारा दसियों प्रतिशत की दक्षता के साथ दर्ज किया जाता है। और गामा-गामा-क्वांटा - केवल एक प्रतिशत का एक अंश। और यह सब किलोग्राम के साथ तह मीटर जैसा दिखता है, और यहां तक ​​कि मनमाने ढंग से गुणांक के साथ। इसके अलावा, गामा विकिरण के लिए काउंटर की संवेदनशीलता विभिन्न ऊर्जाओं में समान नहीं है (छवि 4)। विभिन्न ऊर्जाओं के विकिरण की खुराक संवेदनशीलता लगभग परिमाण के एक क्रम से भिन्न हो सकती है। इस घटना की प्रकृति समझ में आती है: कम-ऊर्जा गामा विकिरण में पदार्थ की एक पतली परत द्वारा अवशोषित होने की अधिक संभावना होती है, इसलिए ऊर्जा जितनी कम होगी, दक्षता उतनी ही अधिक होगी (जब तक कि काउंटर दीवारों को प्रभावित करना शुरू न हो जाए)। उच्च-ऊर्जा क्षेत्र में, इसके विपरीत: बढ़ती ऊर्जा के साथ, पहचान दक्षता बढ़ जाती है, जो विकिरण डिटेक्टरों के बीच एक असामान्य घटना है।


अंजीर। 4. गीजर-मुलर काउंटर (बाएं) की खुराक संवेदनशीलता और एक फिल्टर का उपयोग करके इसके मुआवजे के परिणामस्वरूप ऊर्जा निर्भरता।

सौभाग्य से, उच्च ऊर्जा (0.5-1 MeV से ऊपर) पर, गामा विकिरण के लिए एक गीगर काउंटर की दक्षता ऊर्जा के लिए लगभग आनुपातिक है। तो, वहाँ खुराक संवेदनशीलता की ऊर्जा निर्भरता छोटा है। और कम ऊर्जा पर कूबड़ 0.5 मिमी मोटी लीड फिल्टर के साथ निकालना आसान है।फ़िल्टर की मोटाई का चयन किया जाता है ताकि डिटेक्टर की अधिकतम संवेदनशीलता के अनुरूप ऊर्जा पर (यह डिटेक्टर की इनपुट विंडो की मोटाई के आधार पर 50-100 केवी हो), अवशोषण अनुपात इस शिखर की परिमाण होगा। अधिक ऊर्जा, सीसा में कम अवशोषण, और 500-1000 केवी पर, जहां डिटेक्टर की संवेदनशीलता खुद को संरेखित करती है, यह लगभग अगोचर है।

विभिन्न धातुओं के बहुपरत फ़िल्टर का उपयोग करके अधिक सटीक सुधार प्राप्त किया जा सकता है, जिसे एक विशिष्ट काउंटर के लिए चुना जाना चाहिए।

इस तरह के एक फिल्टर "स्ट्रींग के साथ स्ट्रोक" को 50-3000 केवी की पूरी रेंज पर 15-20% के मान तक कम कर देता है और इंडिकेटर (अच्छी तरह से, खोज रेडियोमीटर इंडिकेटर) को डॉसमीटर में बदल देता है।

इस तरह के एक फिल्टर को आमतौर पर हटाने योग्य बनाया जाता है क्योंकि यह सेंसर को अल्फा और बीटा विकिरण के प्रति असंवेदनशील बनाता है।

***

सामान्य तौर पर, यह आपको इसके आधार पर इंस्ट्रूमेंट डिजाइनर को गीजर-मुलर काउंटर के बारे में जानने की आवश्यकता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, डिवाइस वास्तव में सीधी है, हालांकि कई सूक्ष्मताएं हैं। अगली श्रृंखला में, हम इसके आधार पर कुछ उपयोगी का निर्माण करेंगे।