|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Пропорциональный счетчик | Пропорциональный счетчик (далее П)газоразрядный прибор для регистрации ионизирующих излучении, создающий сигнал, амплитуда которого пропорциональна энергии регистрируемой частицы, теряемой в его объеме на ионизацию. Заряженная частица, проходя через газ, наполняющий Пропорциональный счетчик, создает на своем пути пары ион - электрон, число которых зависит от энергии, терямой частицей в газе. При полном торможении частицы в Пропорциональный счетчик импульс пропорционален энергии частицы. Как и в ионизационной камере, под действием электрического поля электроны движутся к аноду, ионы - к катоду. В отличие от ионизационной камеры вблизи анода Пропорциональный счетчик поле столь велико, что электроны приобретают энергию, достаточную для вторичной ионизации. В результате вместо каждого первичного электрона на анод приходит лавина электронов и полное число электронов, собранных на аноде Пропорциональный счетчик, во много раз превышает число первичных электронов. Отношение полного числа собранных электронов к первоначальному количеству называется коэффициентом газового усиления (в формировании импульса участвуют также и ионы). В Пропорциональный счетчик обычно катодом служит цилиндр, а анодом - тонкая (10-100 мкм) металлическая нить, натянутая по оси цилиндра (см. рис.). Газовое усиление осуществляется вблизи анода на расстоянии, сравнимом с диаметром нити, а весь остальной путь электроны дрейфуют под действием поля без "размножения". Пропорциональный счетчик заполняют инертными газами (рабочий газ не должен поглощать дрейфующие электроны) с добавлением небольшого количества многоатомных газов, которые поглощают фотоны, образующиеся в лавинах.
Типичные характеристики Пропорциональный счетчик: коэффициент газового усиления ~ 103-104 (но может достигать 106 и больше); амплитуда импульса ~ 10-2 в при емкости Пропорциональный счетчик около 20 пкф; развитие лавины происходит за время ~ 10-9-10-8 сек, однако момент появления сигнала на выходе Пропорциональный счетчик зависит от места прохождения ионизующей частицы, т. е. от времени дрейфа электронов до нити. При радиусе ~ 1 см и давлении ~ 1 атм время запаздывания сигнала относительно пролета частицы ~ 10-6 сек. По энергетическому разрешению Пропорциональный счетчик превосходит сцинтилляционный счетчик, но уступает полупроводниковому детектору. Однако Пропорциональный счетчик позволяют работать в области энергий < 1 кэв, где полупроводниковые неприменимы.
Пропорциональный счетчик используются для регистрации всех видов ионизирующих излучений. Существуют Пропорциональный счетчик для регистрации a-частиц, электронов, осколков деления ядер и т.д., а также для нейтронов, гамма- и рентгеновских квантов. В последнем случае используются процессы взаимодействия нейтронов, g- и рентгеновских квантов с наполняющим счетчик газом, в результате которых образуются регистрируемые Пропорциональный счетчик вторичные заряженные частицы (см. Нейтронные детекторы). Пропорциональный счетчик сыграл важную роль в ядерной физике 30-40-х гг. 20 в., являясь наряду с ионизационной камерой практически единственным спектрометрическим
Второе рождение Пропорциональный счетчик получил в физике частиц высоких энергий в конце 60-х гг. в виде пропорциональной камеры, состоящей из большого числа (102-103) Пропорциональный счетчик, расположенных в одной плоскости и в одном газовом объеме. Такое устройство позволяет не только измерять ионизацию частицы в каждом отдельном счетчике, но и фиксировать место ее прохождения. Типичные параметры пропорциональных камер: расстояние между соседними анодными нитями ~ 1-2 мм, расстояние между анодной и катодной плоскостями ~1 см; разрешающее время ~ 10-7 сек. Развитие микроэлектроники и внедрение в экспериментальную технику ЭВМ позволили создать системы, состоящие из десятков тыс. отдельных нитей, соединенных непосредственно с ЭВМ, которая запоминает и обрабатывает всю информацию от пропорциональной камеры. Т. о., она является одновременно быстродействующим спектрометром и трековым
В 70-х гг. появилась дрейфовая камера, в которой для измерения места пролета частицы используется дрейф электронов, предшествующий образованию лавины. Чередуя аноды и катоды отдельных Пропорциональный счетчик в одной плоскости и измеряя время дрейфа электронов, можно измерить место прохождения частицы через камеру с высокой точностью (~ 0,1 мм) при числе нитей в 10 раз меньше, чем в пропорциональной камере. Пропорциональный счетчик применяются не только в ядерной физике, но и в физике космических лучей, астрофизике, в технике, медицине, геологии, археологии и т.д. Например, с помощью установленного на "Луноходе-1" Пропорциональный счетчик по рентгеновской флюоресценции производился элементный анализ вещества поверхности Луны.
Лит.: Векслер В., Грошев Л., Исаев Б., Ионизационные методы исследования излучений, М. - Л., 1949; Принципы и методы регистрации элементарных частиц, пер. с англ., М., 1963; Калашникова В. И., Козодаев М. С., элементарных частиц, М., 1966 (Экспериментальные методы ядерной физики, (ч. 1)).
В. С. Кафтанов, А. В. Стрелков.
|
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
Новости 22.12.2024 22:44:57
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
