Detektory gazowe

1. Komora jonizacyjna Cząstka naładowana przechodząca przez ośrodek materialny powoduje m. in. jonizaję tego ośrodka. Zbierzmy uwolnione ładunki w jednym miejscu - dostaniemy impuls elektryczny dający się zmierzyć. Komora jonizująca, która pozwala rejestrację całkowitego impulsu wywołanego sumarycznym efektem jonizacji spowodowanej przejściem wielu cząstek przez komorę. Komory jonizacyjne stosowane są do wyznaczania strumieni cząstek i natężenia źródeł promieniotwórczych. 1.1. Zastosowanie komory jonizacyjnej: dozymetria - komory stałoprądowe fizyka jądrowa - detekcja i pomiar energii cząstek alfa lub fragmentów jądrowych (rzadko stosowane - głównie z jakichś powodów nie da sie zastosować innych detektorów) fizyka wysokich energii - cieczowe komory jonizacyjne

2. Licznik Geigera-Mullera Składa się on z metalowego cylindra o średnicy kilku cm, wypełniony gaze szlachetnym. W środku cylindra biegnie cienki izolowany drut stanowiący anodę. Pomiędzy uziemionym cylindrem, a drutem wytworzone jest pole elektryczne. Cząstka przechodząca przez licznik powoduje powstanie wewnątrz licznika jonów, które przyśpieszone polem elektrycznym tworzą lawinę jonów dodatnich i elektronów. Te ostatnie ze względu na małą masę bardzo szybko osiągają anodę, powodując przepływ prądu przez opór R i tak duży spadek napięcia na anodzie, że przerywa on dalszy rozwój lawiny. Ten krótkotrwały spadek napięcia nosi nazwę impulsu. Rejstrując poszczególne impulsy, z których każdy odpowiada przejściu przez licznik pojedynczej cząstki, możemy ustalić liczbę cząstek przechodzących przez licznik. 2.1. Właściwości licznika Geigera-Mullera: prosta konstrukcja duży impuls, ustalona amplituda - prosta elektronika odczytu (dla typowego licznika: 10^9 elektronów na wyładowanie), pojemność ~10 pF , amplituda impulsu 5-10 V utrata informacji o rodzaju, energii i pozycji cząstki czas martwy - limit 10^4 zliczeń/sek (niskie ciśnie nie pomaga) 2.2. Zastosowania licznika Geigera-Mullera: zanikajace, głównie ochrona radiologiczna (stwierdzenie obecności promieniowania)

• mały czas martwy
• odporność na promieniowanie
• dość szybki impuls (czas dryfu elektronów)
• mała amplituda impulsu - potrzeba wzmacniacza

Jest to komora proporcjonalna, z dokładniejszym pomiarem toru cząstki naładowanej w kierunku poprzecznym do toru. Idea: po przejsciu cząstki naładowanej przez gaz uwolnione przez nią elektrony dryfują z dobrze zdefiniowaną, stosunkowo niewielką prędkością w kierunku anody. Mierząc czas pomiędzy przejściem cząstki przez komorę a zarejestrowaniem impulsu i znając tę prędkość można obliczyć drogę przebytą przez elektrony, a więc i odległość toru cząstki od drutu.

Obserwowane są w niej wyładowania wzdłuż toru cząstki. Wygaszanie wyładowań przez obniżenie napięcia (ogromny czas martwy) Komorę iskorową stosuje sie praktycznie wyłącznie do demonstracji dla szerokiej publiczności (pokazy promieniowania kosmicznego)-bardzo efektowny detektor "multimedialny".

• bardzo duża i różnorodna grupa detektorów
• liczne zastosowania w wielu dziedzinach
• idea daleka od wyczerpania - regularnie powstają nowe konstrukcje