普及一点相关知识:
中文名称:盖革-米勒计数器
英文名称:Geiger-M ler counter;GM counter
其他名称:盖革计数器
盖革-米勒计数器
一种专门探测电离辐射(α粒子、β粒子、γ射线)强度的记数仪器。由充气的管或小室作探头,当向探头施加的电压达到一定范围时,射线在管内每电离产生一对离子,就能放大产生一个相同大小的电脉冲并被相连的电子装置所记录,由此测量得单位时间内的射线数。
介绍
气体电离探测器。是H.盖革和P.米勒在1928年发明的。与正比计数器类似,但所加的电压更高。带电粒子射入气体,在离子增殖过程中,受激原子退激,发射紫外光子,这些光子射到阴极上产生光电子,光电子向阳极漂移,又引起离子增殖,于是在管中形成自激放电。为了使之能够计数,计数器中充有有机气体或卤素蒸气,能吸收光子,起到猝熄作用。盖革-米勒计数器优点是灵敏度高,脉冲幅度大,缺点是不能快速计数。1908年,德国物理学家盖革(Hans Wilhelm Geiger,1882-1945)按照卢瑟福(E. Ernest Rutherford,1871~1937)的要求,设计制成了一台α粒子计数器。卢瑟福和盖革利用这一计数器对α粒子进行了探测。
1909年盖革和马斯登(Ernest Marsden,1889-1970)在实验中发现α粒子碰在金箔上偶尔会发生极大角度的偏折。卢瑟福对这个实验的各种参数作了详细分析,于1911年提出了原子的有核模型。
从1920年起,盖革和德国物理学家米勒(E. Walther Muller,1905-1979)对计数器作了许多改进,灵敏度得到很大提高,被称为盖革-米勒计数器,应用十分广泛。
盖革-米勒计数器是根据射线能使气体电离的性能制成的,是最常用的一种金属丝计数器。两端用绝缘物质封闭的金属管内贮有低压气体,沿管的轴线装了金属丝,在金属丝和管壁之间用电池组产生一定的电压(比管内气体的击穿电压稍低),管内没有射线穿过时,气体不放电。当某种射线的一个高速粒子进入管内时,能够使管内气体原子电离,释放出几个自由电子,并在电压的作用下飞向金属丝。这些电子沿途又电离气体的其它原子,释放出更多的电子。越来越多的电子再接连电离越来越多的气体原子,终于使管内气体成为导电体,在丝极与管壁之间产生迅速的气体放电现象。从而有一个脉冲电流输入放大器,并由接于放大器输出端的计数器接受(本装置是由音频放大器转换为声音由喇叭播放出来---“咯咯”声)。计数器(如显示器等)自动地记录下每个粒子飞入管内时的放电,由此可检测出粒子的数目。
1937年盖革和物理学家席勒(Leo Szilard,1898-1964)用九个盖革-米勒计数器排成一个环形,测定了宇宙射线的角分布。
盖革-米勒计数器是核物理学和粒子物理学中不可缺少的探测器,至今仍然是实验室中敏锐的“眼睛”。
笔者在使用中发现:机器开关一接通,盖革计数器就会发出间断的“咯咯”声----我们居住的环境及太阳光中均有微量的放射线存在,该仪器也会探测到,但无需惊惶。在晴天室内外用该仪器拾取放射性物质(射线)时,从喇叭发出的“咯咯”声密集度是有区别的,尤其在探测一些瓷砖及深黑色大理石装修建材时,会发较为连续的“咯咯”声,这表明此类装饰建材含有的放射性物质较多!!
评价:
沈阳教学仪器厂生产的J—Y4 A型盖革计数器,是可以清楚地----听到宇宙射线的传统的盖革计数器,它只能靠听其发出的“咯咯”(类似雷雨天在收听收音机时,在喇叭中听到的雷云放电干扰声)声来判断计数率,它在测本底计数率时还可以,但不能准确测量放射源的计数率.仅能满足中学一般实验要求。