Home    |    Web Site Design    |    Illustrations    |    Computer Graphics    |    3D Animations


Hungarian version with permission from Stuart Jensen©, creator of the original page and owner of Jensen Graphics.


Gáztöltésű (gázionizációs) detektorok feszültségkarakterisztikája
Nagy Sándor honlapjára Nagy Sándor: Nukleáris Címszavak Glosszáriumába, melyhez ez a lap is tartozik A Tékába, mely ehhez hasonló animációkhoz/szimulációkhoz vezet Nagy Sándor webhelyén

A kurzort a sárga görbe megfelelő szakaszára húzva rövid leírást olvashatunk a tartományra jellemző folyamatokról. Kattintásra Flash animáció bukkan elő a saját ablakában. Az animációs ablakot kitágítva bővebb magyarázat olvasható az ábrázolt jelenséggel kapcsolatban. Az alábbi grafikon tetején látható számok némelyikére kattintva → a Glosszárium megfelelő detektorának leírásához jutunk. Az ábra alatt az egész karakterisztika rövid értelmezése olvasható

Ø → GM-cső Ø → Proporcionális számláló → Ionizációs kamra Folyamatos kisülés alakul ki: a detektor tönkremegy. Ø Nagy a detektorjel, de a nagysága független a részecske által átadott energiától. A detektorjel nagysága  nem arányos az ionizáló részecske energiájával. Elektronlavina keletkezik. A jelnagyság arányos az ionizáló részecske által leadott energiával. Az összes elektron és ion kigyűlik a megfelelő elektródra. A detektorjel kicsi, de arányos a részecske által leadott energiával. Az elektronok és az ionok (részben) rekombinálódnak

A gáztöltésű detektorok alapjában véve egyszerű készülékek, amelyek egy gázzal töltött tartályból állnak, továbbá két elektródból, melyek közé változtatható egyenfeszültséget lehet kapcsolni. Az elektródok közötti töltőgáz valamilyen nemes gáz plusz némi adalék. Mivel a nemes gázok sem pozitív ionokat, sem szabad elektronokat nem tartalmaznak, elektromos szigetelők. Ezért hiába kapcsolunk feszültséget a katód (negatív elektród) és az anód (pozitív elektród) közé, nem számíthatunk arra, hogy áram folyjon át közöttük. Ha azonban egy magányos nagyenergiájú α- vagy β-részecske, ill. egy γ- vagy röntgenfoton kerül a detektorba, rengeteg ion-elektron pár keletkezhet a gázban, miközben a sugárrészecske kölcsönhatásba lép vele. Ha a feszültség a detektorra van kapcsolva, ezek az ionok és elektronok nyomban megkezdik utazásukat az ellentétes töltésű elektródok felé, miáltal egy áramimpulzus jön létre a detektort tartalmazó áramkörben. Ezt a jelet hívják detektorválasznak.

A fenti ábra azt mutatja, hogyan függ egy gáztöltésű detektor válasza a rákapcsolt feszültségtől. Fontos tudni, hogy a logaritmikus skálán bemutatott detektorválasz (impulzusnagyság/jelamplitúdó) nemcsak a feszültségtől függ, hanem a sugárrészecske fajtájától és energiájától is, tehát az ábrán az utóbbi kettőt rögzítettnek kell tekinteni. Amikor ugyanis egy ionizáló részecske belép egy detektorba, akkor a hatására (első körben) keletkezett ion-elektron párok száma függ a részecske fajtájától és energiájától. (Leegyszerűsítve azt mondhatjuk: minél nagyobb a részecske energiája, annál több töltéshordozó keletkezik a gázban.) A pozitív ionok és a negatív elektronok nem állandó sebességgel mozognak a detektorban, hanem az elektromos tér miatt gyorsulva repülnek a katód, ill. az anód felé. Ahogy nő a feszültség, újabb és újabb elektron-ion párok keletkezhetnek, miközben az eredetileg elszabadult elektronok nekivágódnak a még semleges gázatomoknak. Ezt a jelenséget gázerősítésnek hívják. Az elektronoknak azért jut különleges szerep ebben a folyamatban, mert – kis tömegüknek (kis tehetetlenségüknek) hála – sokkal fürgébben mozognak, mint a nehéz és ezért lomha ionok.


jensen-g@jensen-graphics.com

Vissza Nagy Sándor honlapjára. Releváns |tIt| kínálat: Nukleáris Glosszárium, Asimov Téka

Látogatószám 2013.02.21. óta:

web statistics