Конструкция счетчиков. Устройство гамма счетчиков

За полвека своего существования структура газоразрядных счетчиков претерпела различные изменения. С целью самозатухания счетчики можно разделить на несколько групп: гамма-счетчики, счетчики-это "твердые" β-частицы или так называемые бета-гамма-счетчики, счетчики для мягких β-частиц, которые в своей конструкции должны иметь окно для пропускания мягких β-частиц в счетчик, счетчики фотонов (квантов света) и др.

Рис. 1. Схематический вид в разрезе счетчика СТС-2

По дизайну, счетчики гамма очень просты. Тип счетчика гамма с содержанием аргона показан на рис. 1. Здесь тонкостенный (0,2 мм) цилиндр - катод из нержавеющей стали вставляется в стеклянный цилиндр. Из цилиндра с помощью молибденовой проволоки выводится наружу. На оси укрепляется нить из металла (анод). Счетчик заполнен смесью галогенов (неон-аргон-бром) и может использоваться как в импульсном (счетном), так и в токовом режимах. Этот счетчик ссылается на серию СТС (стального счетчика).

В импульсном режиме счетчик имеет очень длительный срок службы. В технических условиях определяется подсчет миллиарда импульсов без заметного ухудшения счетных характеристик. Одно из преимуществ счетчиков галоида их возможность высокого отсчета. Счетчики серии СТС позволят учитывать скорости счета сто тысяч импульсов в минуту и выше; это сохраняет пропорциональность между интенсивностью облучения и скоростью счета до двухсот тысяч импульсов в минуту.

Этот тариф отсчета соответствует дозе около 0.25 R / h. Величина дозы, до которой скорость счета остается прямо пропорциональной ей, а также величина максимальной дозы работы счетчика в текущем режиме зависят от геометрических размеров. Чем меньше диаметр катода и рабочая длина резьбы, тем больше предельная доза и тем дольше поддерживается пропорциональность между скоростью счета и мощностью дозы излучения.

При выборе рабочей длины в измерителе регулируются соотношения рабочей длины резьбы, которые должны быть не менее чем в два раза больше диаметра катода. При меньшей рабочей длине резьбы счетчик тоже работает, но потенциальное значение искрового разряда резко возрастает. Например, для счетчика с диаметром катода 10 мм при рабочей длине, равной 5 диаметрам (50 мм), при определенном газовом наполнении пусковое напряжение составляет 400 В, при рабочей длине, равной двум диаметрам катода - 405, при рабочей длине, равной одному диаметру катода - 450 В, а при рабочей длине резьбы, равной 0,5 диаметра катода, потенциал зажигания увеличивается до 500 В.

При уменьшении рабочей длины нити уменьшается как длина счетного плато, так и характеристики. Так, для диаметра 6 мм при уменьшении рабочей длины резьбы с семи диаметров катода до одного длина плато уменьшается с 200 до 30 В. Поэтому из всех счетчиков, которые имеются в продаже, только прототипы гамма-счетчика типа SI 2BG (СИ 2БГ) имеют рабочую длину резьбы меньше одного диаметра.

При уменьшении рабочей длины желательно увеличить диаметр "защищенности " соломинок, так как в этом случае суммарная скорость счета имеет меньшее количество импульсов, за счет концевых участков счетчика. Например, для счетчика с диаметром катода 6 мм, диаметром ограждения 1,5 мм и рабочей длиной резьбы, равной одному диаметру катода (6 мм), скорость счета составляет 480 импульсов/мин, а для того же счетчика, но с диаметром " соломинки " 4 мм от того же источника и при постоянном расположении относительно счетчика скорость счета составляет 280 импульсов/мин.

Счетчики с меньшим диаметром ограждения "соломинки", имеют наклон плато намного больше, чем счетчики с соломинкой большого диаметра. Это связано с увеличением рабочего объема счетчика с увеличением напряжения на счетчике за счет " раздувов " электрического поля, т. е. выхода его за пределы катода.

Видео: Изготовление (как построить) счетчик Гейгера своими руками в домашних условиях. Детектор излучения, использование металлолома