Счетчик гейгера: устройство и бытовые вариации

Счетчики Гейгера. Принцип работы

Счётчик Гейгера — газоразрядный прибор для счета числа прошедших через него  ионизирующих частиц. Представляет собой газонаполненный конденсатор, пробивающийся при появлении ионизирующей частицы в объёме газа.

Счетчики Гейгера — достаточно популярные детекторы (датчики) ионизирующего излучения.

До сих пор им, изобретенным в самом начале нашего века для нужд зарождающейся ядерной физики, нет, как это ни странно, сколько-нибудь полноценной замены.

Конструкция счетчика Гейгера достаточно проста. В герметичный баллон с двумя электродами введена газовая смесь, состоящая из легко ионизируемых неона и аргона. Материал баллона  может быть различным — стеклянным, металлическим и др.

Обычно счетчики воспринимают излучение всей своей поверхностью, но существуют и такие, у которых для этого в баллоне предусмотрено специальное «окно». Повсеместное применение счетчика Гейгера-Мюллера в схемах дозиметров объясняется высокой чувствительностью, возможностью регистрировать различное  излучение, сравнительной простотой и дешевизной установки.

Схема подключения счетчика Гейгера

К электродам подводят высокое напряжение U ( см рис.), которое само по себе не вызывает каких-либо разрядных явлений. В таком состоянии счетчик будет пребывать до тех пор, пока в его газовой среде не возникнет центр ионизации — след из ионов и электронов, порождаемый пришедшей извне ионизирующей частицей.

Первичные электроны, ускоряясь в электрическом поле, ионизируют «по дороге» другие молекулы газовой среды, порождая все новые и новые электроны и ионы. Развиваясь лавинообразно, этот процесс заканчивается  образованием в пространстве между электродами электронно-ионного облака, значительно увеличивающего его проводимость.

В газовой среде счетчика возникает разряд, видимый (если баллон прозрачный) даже простым глазом.

Обратный процесс — востановление газовой среды в ее первоначальное состояние в так называемых галогеновых счетчиках — происходит само собой.

В ход  вступают галогены (обычно хлор или бром), в малом количестве содержащиеся в газовой среде, которые способствуют интенсивной рекомбинации зарядов. Но этот процесс протекает достаточно медленно.

Время, необходимое для восстановления радиационной чувствительности счетчика Гейгера и фактически определяющий его быстродействие — «мертвое» время — является главной его паспортной характеристикой.

Такие счетчики обозначаются как  галогеновые самогасящиеся. Отличаясь очень низким напряжением питания, хорошими параметрами выходного сигнала и достаточно высоким быстродействием, они оказались востребованными в качестве датчиков ионизирующего излучения в бытовых приборах радиационного контроля.

Счетчики Гейгера способны обнаруживать  самые разные виды ионизирующего излучения — a, b, g, ультрафиолетовое, рентгеновское, нейтронное. Но действительная спектральная чувствительность счетчика очень зависит от его конструкции.

Так, входное окно счетчика, чувствительного к a- и мягкому b-излучению, должно быть достаточно тонким; для этого обычно используют слюду толщиной 3…10 мкм. Баллон счетчика, реагирующего на жесткое b- и g-излучение, имеет обычно форму цилиндра с толщиной стенки 0,05….0,06 мм (он служит и катодом счетчика).

Окно рентгеновского счетчика изготавливают из бериллия, а ультрафиолетового — из кварцевого стекла.

Зависимость скорости счета от напряжения питания в счетчике Гейгера

В счетчик нейтронов вводят бор, при взаимодействии с которым поток нейтронов преобразуется в легко регистрируемые a- частицы.

Фотонное излучение — ультрафиолетовое, рентгеновское, g-излучение — счетчики Гейгера воспринимают опосредованно — через фотоэффект, комптон-эффект, эффект рождения пар; в каждом случае происходит преобразование взаимодействующего с веществом катода излучения в поток электронов.

Каждая фиксируемая счетчиком частица образует  в его выходной цепи короткий импульс. Число импульсов, появляющихся в единицу времени, — скорость счета счетчика Гейгера — зависит от уровня ионизирующей радиации и напряжения на его электродах.

Стандартный график зависимости скорости счета от напряжения питания Uпит показан на рисунке выше. Здесь Uнс — напряжение начала счета; Uнг и Uвг — нижняя и верхняя граница рабочего участка, так называемого плато, на котором скорость счета почти не зависит от напряжения питания счетчика.

Рабочее напряжение Uр обычно избирают в середине этого участка. Ему соответствует Nр — скорость счета в этом режиме.

Зависимость скорости счета от степени радиационного облучения счетчика — основная его характеристика. График этой зависимости имеет почти линейный характер и поэтому зачастую радиационную чувствительность счетчика показывают через имп/мкР (импульсов на микрорентген; эта размерность следует из отношения скорости счета — имп/с — к уровню радиации — мкР/с).

В тех случаях, когда она не указана, определять о радиационной чувствительности счетчика приходится по другому его тоже крайне важному параметру — собственному фону.

Так называют скорость счета, фактором которой являются две составляющие: внешняя — естественный радиационный фон, и внутренняя — излучение радионуклидов, оказавшихся в самой конструкции счетчика, а также спонтанная электронная эмиссия его катода.

Зависимость скорости счета от энергии гамма-квантов («ход с жесткостью») в счетчике Гейгера

Еще одной существенной характеристикой счетчика Гейгера является зависимость его радиационной чувствительности от энергии («жесткости») ионизирующих частиц.  В какой мере эта зависимость существенна, представляет график на рисунке. «Ход с жесткостью» будет сказываться, очевидно, на точность осуществляемых измерений.

То, что счетчик Гейгера является лавинным прибором, имеет и свои минусы — по реакции такого прибора нельзя судить о первопричине его возбуждения. Выходные импульсы, генерируемые счетчиком Гейгера под действием a-частиц, электронов, g-квантов, ничем не отличаются.  Сами частицы, их энергии полностью исчезают в порождаемых ими  лавинах-близнецах.

В таблице приведены сведения о самогасящихся галогеновых счетчиках Гейгера отечественного производства, наиболее подходящих для бытовых приборов радиационного контроля.

1 2 3 4 5 6 7
СБМ19 400 100 2 310* 50 19х195 1
СБМ20 400 100 1 78* 50 11х108 1
СБТ9 380 80 0,17 40* 40 12х74 2
СБТ10А 390 80 2,2 333* 5 (83х67х37) 2
СБТ11 390 80 0,7 50* 10 (55х29х23,5) 3
СИ8Б 390 80 2 350-500 20 82х31 2
СИ14Б 400 200 2 300 30 84х26 2
СИ22Г 390 100 1,3 540* 50 19х220 4
СИ23БГ 400 100 2 200-400* 19х195 1
  • 1 — рабочее напряжение, В;
  • 2 — плато — область малой зависимости скорости счета от напряжения питания, В;
  • 3 — собственный фон счетчика, имп/с, не более;
  • 4 — радиационная чувствительность счетчика, имп/мкР (* — по кобальту-60);
  • 5 — амплитуда выходного импульса, В, не менее;
  • 6 — габариты, мм — диаметр х длина (длина х ширина х высота);
  • 7.1 — жесткое b — и g — излучение;
  • 7.2 — то же и мягкое b — излучение;
  • 7.3 — то же и a — излучение;
  • 7.4 — g — излучение.

Источник: http://www.joyta.ru/453-schetchiki-gejgera-myullera/

Дозиметры

Навигация по статье:

Для измерения уровня радиации (ионизирующего излучения) применяют измерительные приборы, называемые дозиметрами.

В зависимости от конструкции и типа дозиметра, он может измерять несколько видов радиации или только один из ее видов — альфа, бета, гамма, рентгеновское или нейтронное излучение.

Дозиметры, способные измерять несколько видов радиации, имеют более сложное устройство, достаточно высокую стоимость и в основном относятся к профессиональным средствам измерения. Для бытовых целей как правило применяются дозиметры, измеряющие один или два вида радиации — гамма, бета, иногда альфа излучение.

У бытовых дозиметров меньше диапазон измеряемых величин и большая погрешность измерения, то есть бытовые дозиметры имеют меньшую точность.

Дозиметры могут применяться для измерения уровня радиации или выполнять роль предупреждающих индикаторов радиоактивной опасности. По своему функциональному назначению, дозиметры можно разделить на группы:

  • Индикаторы или сигнализаторы — простые приборы с невысокой чувствительностью и малой точностью, не имеющие цифрового табло, а только подающие световой или звуковой сигнал при радиационной опасности.
  • Измерительные приборы — это приборы для измерения радиационного фона, имеющие цифровой или аналоговый индикатор, отображающий уровень радиации. Уровень радиации может отображаться в различных единицах, обычно это мкЗв/час.
  • Поисковые приборы — это высокочувствительные измерительные приборы с дополнительными, обычно выносными (наружными) детекторами. Применяются данные приборы для поиска малейших изменений радиации. Обычно используются для досмотра пограничными службами и другими спецслужбами.

Устройство дозиметра

Работа любого дозиметра базируется на основе одних и тех же принципах работы. Базовым элементом всех дозиметров является датчик радиации. В зависимости от принципа работы, датчики радиации делятся на:

  • Ионизационные камеры — это датчики, конструкция которых состоит из различных по исполнению газонаполненных камер. Принцип работы основан на регистрации электрических возмущений, возникающих в газоразрядной камере при прохождении сквозь нее различных заряженных частиц. Применяются в основном для регистрации бета и гамма излучений. Газоразрядные датчики имеют простую конструкцию и малую стоимость. Плохо подходят для регистрации альфа излучений.Наиболее распространенной конструкцией газоразрядного датчика, является счетчик Гейгера-Мюллера, который применяется в большинстве бытовых и профессиональных дозиметрах.
  • Сцинтилляционные кристаллы — это кристаллы неорганического или органического происхождения. Принцип работы основан на регистрации фотонов, которые генерируются в кристалле, если сквозь него проходят заряженные частицы (электроны, протоны, нейтроны, альфа частицы). Могут применяться для регистрации всех видов радиации. Применяются в основном в поисковых приборах, так как обладают высокой чувствительностью и точностью. Имеют достаточно большие размеры и высокую стоимость.
  • Твердотельные полупроводниковые детекторы — состоят из кристаллов и полупроводникового материала. Принцип работы основан на изменении электрической проводимости материала при прохождении сквозь него заряженных частиц (электроны, протоны, нейтроны). Могут применяться для регистрации всех видов радиации. Обладают небольшой точностью, но при этом имеют маленькие размеры и низкую стоимость.

Счетчик Гейгера Мюллера — это герметичный стеклянный цилиндр, заполненный инертным газом. Внутри цилиндра, протянут тонкий токопроводящий провод, который является анодом. На стенках колбы закреплена тонкая металлическая пленка, являющаяся катодом.

В нормальных условиях газ, разделяющий катод и анод, не проводит электрический ток. При прохождении сквозь колбу зараженных частиц (радиации), они сталкиваются с молекулами газа, ионизируя их.

Это делает газ проводящим ток и между катодом и электродом начинает течь электричество. Этот момент и регистрируется прибором.

Наличие электричества между катодом и электродом датчика, говорит о том, что в данный момент сквозь датчик проходят частицы радиоактивного излучения.

Схема счетчика Гейгера-Мюллера:

1 – герметически запаянная стеклянная трубка; 2 – катод (тонкий слой меди внутри колбы); 3 – вывод катода; 4 – анод (тонкая нить)

Рассмотренная конструкция счетчика Гейгера-Мюллера является типовой. Но существуют другие исполнения датчика, например, с металлической колбой взамен стеклянной. При этом принцип работы датчика остается прежним.

Видео с принципом работы счетчика Гейгера-Мюллера:

Какой дозиметр выбрать

Чтобы определиться какой дозиметр выбрать, нужно понять, кокой вид радиации для человека представляет опасность и что желательно контролировать в повседневной жизни.

Все виды радиации опасны, но в бытовой сфере и окружающей нас среде, можно столкнуться с действием в основном трех видов радиации — это бета, гамма и альфа излучение. Наибольшую опасность представляет альфа излучение, так как оно наносит живой ткани наибольший урон.

Но зарегистрировать альфа излучение сложнее всего, потому что для его измерения, дозиметр должен быть поднесен вплотную к источнику излучения, так как альфа излучение распространяется в пространстве на небольшие расстояния в пределах 2-3 см.

Дозиметры способные зарегистрировать альфа излучение, должны иметь отдельный датчик в дополнении к датчику Гейгера-Мюллера. Обычно это специальное окошечко в дозиметре, которое имеет сдвигаемую защитную крышку.

Если позволяют денежные средства, то лучше купить дозиметр способный измерять три вида радиации — бета, гамма и альфа излучение.

Если вы не хотите тратиться на покупку дорогого прибора, то можно приобрести дозиметр-радиометр, измеряющий бета и гамма излучение. Это неплохое начало и возможно поможет вам избежать серьезных проблем со здоровьем.

Такой прибор отлично подойдет для измерения общего радиационного фона в помещении и вне его.

С помощью данного дозиметра можно проверить на безопасность продукты питания, строительные материалы, автомобиль и любые другие бытовые вещи.

При выборе дозиметра следует обратить внимание на следующие характеристики:

  • тип используемого детектора — это основной параметр, влияющий на точность и функциональность прибора. Лучше если это будет газоразрядный детектор, например, счетчик Гейгера-Мюллера. Хуже если это полупроводниковый детектор.
  • виды измеряемой радиации — прибор может измерять как один вид радиации, так и несколько видов. При измерении нескольких видов радиации, измерения могут проводиться одновременно для различных видов излучений, или необходимо будет переключаться с одного вида излучения на другой. Самый простой и распространенный вид дозиметра — это измерение бета излучения. Но лучше, если дозиметр будет способен измерять три вида излучений — альфа, бета, гамма.
  • погрешность измерения — это величина, которая характеризует точность прибора. Чем меньше погрешность, тем выше точность прибора, соответственно тем он лучше и дороже. Для бытовых приборов погрешность обычно составляет ±25% или ±30%. Для профессиональных дозиметров погрешность уже будет меньше чем ±7%.
  • диапазон измеряемых величин — это максимальное и минимальное значение радиации, которое способен зарегистрировать прибор. Стоит обратить внимание лишь на нижний порог измерений, он не должен быть выше чем 0,05 мкЗв/ч. Максимально измеряемый уровень радиации у всех дозиметров достаточно высок.
  • поверка прибора — это отметка в паспорте дозиметра, что он проверен на заводе изготовителе и соответствует заявленным в паспорте техническим характеристикам и производит измерения с заданной точностью. Желательно, чтобы отметка о поверке была в паспорте. В крайнем случае, в паспорте изделия должна стоять отметка ОТК (отдел технического контроля) о приемке изделия.
Читайте также:  Сау 2с7 «пион»: история создания, описание и технические характеристики

Остальные характеристики дозиметра влияют на его удобство эксплуатации, внешний вид и выбираются исходя из личных предпочтений.

Для чего нужно приобритать дозиметр в бытовых целях, каждый решает сам.

В качестве информации к размышлению, можно посмотреть сюжет любительской видео съемки в городе Крансодаре, который является одним из самых безопасносных городов России в отношении экологической обстановки.

В простом лесном массиве, безобидные на вид предметы (7-я минута видео), излучают радиацию в миллионы раз превышающие безопасную норму.

Находясь даже незначительное время в подобной зоне, можно получить дозу, которая с большой вероятностью приведет к крайне негативным последствиям для организма. К сожалению далеко не всегда, возле подобных объектов установлены занки «опасно радиация».

Всему виной халатность и безответственность. Поэтому даже прогуливаясь в каком либо месте (фактически любом), человек может и не подозревать, что подвергается мощному радиационному воздействию. А потом удивляться, откуда берутся различные проблемы со здоровьем.

Источник: https://doza.pro/art/dosimeter

Дозиметр радиации: виды, устройство и принцип работы, как выбрать и пользоваться

Бытовой дозиметр может стать очень полезным, если знать, как его правильно выбирать и использовать. Под термином «дозиметр» подразумевают богатое разнообразие техники для измерения уровня радиации.

Различные модели и их модификации могут отличаться по принципу работы, конструкции, функционалу и дизайну. Чаще всего при выборе лучшего из каких-либо приборов, первое, что нужно учитывать – потребности пользователя.

Дозиметры, радиометры или дозиметры-радиометры здесь не исключение, цель использования коренным образом решает, какая модель подойдет лучше всего.

Профессиональный или бытовой

Любой дозиметр предназначен обеспечивать безопасность здоровья человека, значит нужно определиться с классом техники. В первую очередь стоит разобраться, в чем разница между бытовыми и профессиональными моделями.

Дозиметрами или радиометрами профессионального уровня пользуются специалисты, работающие в потенциально опасных условиях: на АЭС, заводах по производству оружия или медицинской техники, в банках.

Многие организации закупают измерители радиоактивного фона для сотрудников иных специальностей с целью обезопасить их здоровье.

Приборы подвергаются жесткому контролю производства, а их минимальные требования регламентированы законодательством.

Возможности профессиональных радиометров или дозиметров в большинстве случаев превосходят приборы бытового уровня. Они способны зарегистрировать даже малое превышение нормы радиоактивного излучения, а большие дозы определяют на расстоянии. К тому же они на порядок точней, погрешность средней модели не превысит 15%, причем заявленным параметрам можно доверять.

Принцип работы дозиметра или радиометр бытового класса чаще всего аналогичен профессиональным версиям. Отличаются приборы относительно доступной стоимостью, они компактнее и проще в использовании.

Далеко не каждая модель способна отделить бета и гамма-излучения, а измерителей альфа-частиц практически нет, но в этом редко есть реальная потребность.

Погрешность и точность регистрации данных, естественно, ниже, но этого вполне достаточно для определения и измерения радиоактивного изучения.

Виды счетчиков

Детектор или счетчик радиоактивного фона – это основа дозиметра или радиометра. Существуют разные виды счетчиков, предназначенные для регистрации альфа, бета или гамма излучений, а в большинстве случаев – их комбинаций, например бета и гамма.

Какие детекторы используются в различных дозиметрах?

  1. Слюдяные счетчики Гейгера (торцевые) регистрируют альфа и бета излучения.
  2. Популярные газоразрядные СБМ-20 и их модификации. Миниатюрные их версии СБМ-10 используют для маленьких приборов, но следует учесть, что показывать дозиметр будет только критичные превышения нормы. Датчики регистрируют бета и гамма излучения.
  3. Термолюминесцентные лампы или ТЛД отличаются маленькими размерами и чаще всего используются в индивидуальных дозиметрах. Эффективная область применения – измерение накопленной дозы от рентгеновского излучения.
  4. Сцинтилляционные кристаллы, по утверждениям производителей, чувствительнее всех остальных (относительно счетчика Гейгера примерно в 20 раз), кроме того, они компактнее и могут быть установлены даже в карманные модели. Если учесть, что сами кристаллы внутри прибора обернуты в фольгу, то для регистрации альфа-излучений они бесполезны. Чаще всего их используют в радиометрах для поиска источника радиации.

    Сцинтилляционные элементы на основе кристаллов CdWO4

  5. Пин-диоды, устанавливаемые в небольшие штекеры к телефону или маленькие «дозиметры-игрушки». Такие счетчики едва ли сгодятся для хоть какого-то адекватного замера, они чувствительны только к очень критичному излучению.

Устройство дозиметра может содержать любой из перечисленных детекторов, тип счетчика всегда влияет на стоимость и область использования прибора.

Обзор и классификация

Упрощенно все бытовые дозиметры, радиометры или дозиметры-радиометры называют «дозиметр», но это не совсем правильно. Если для комбинированных моделей термин уместен, то радиометры – это приборы иного назначения.

Ключевое различие двух измерителей заключается в том, что дозиметр регистрирует дозу радиоактивного излучения и ее мощность за установленный промежуток времени, например, за минуту или за день. Радиометры измеряют текущую мощность излучения (плотность потока радиоактивных частиц) источника или различных образцов.

Другими словами, радиометр – это устройство для поиска источника излучения или определения уровня зараженности «здесь и сейчас», а дозиметр – это измеритель полученной (накопленной) дозы.

Виды дозиметров насчитывают большое число различных моделей, выбирая хорошую, стоит обратить внимание на те устройства, которые комбинируют в себе и первое, и второе.

Индивидуальные дозиметры

Под названием «персональный дозиметр» или «сигнализатор» принято понимать маленькое компактное устройство, размером не больше обычного брелока. Пороговая регистрация ионного излучения информирует пользователя звуковым или вибрационным сигналом. Модели с термолюминесцентными счетчиками имеют и световой сигнал, что довольно удобно.

Дозиметр Брелок Гейгера MT2033

Конструктивно индивидуальные модели очень просты, они не имеют дисплея или широкого опциона. Их носят на поясе или в кармане, при попадании в опасную зону дозиметр подает сигнал, а все данные сохраняются в памяти. Технические параметры сигнализаторов низкие, а полную информацию изменения можно получить, только подключив устройство к ПК или смартфону.

Индивидуальные дозиметры используются для безопасности, когда пользователь находится вблизи потенциально опасной зоны, но не ставит перед собой исследовательскую цель. С другой стороны, некоторые современные модели способны и на это. Брелок-дозиметр, закрепленный на одежде, быстро проинформирует об угрозе и повышении нормы ионного излучения, измерит накопленную дозу на коже.

Карманные версии

Классический бытовой дозиметр должен быть удобным и компактным, потому карманные модели получили широкое распространение среди населения. Модификаций подобных устройств немало, но все их объединяет несколько основных характеристик:

  • небольшие размеры – прибор должен умещаться в обычном кармане;
  • питание от аккумулятора или обычных батареек;
  • регистрация бета/гамма излучений;
  • наличие дисплея;
  • простой интерфейс.

Карманный дозиметр нового поколения Atom Fast

Область использования у таких приборов невелика: измерение естественного радиационного фона дозиметром с целью выявить превышение дозы, зафиксировать показатели. Диагностика различных строительных материалов или продуктов допустима, но устройство определить лишь высокую активность.

Существуют и более технологичные модели, например сцинтилляционный карманный дозиметр Atom Fast. Это компактный карманный дозиметр без дисплея, но с широким функционалом. Синхронизация с гаджетом позволяет задавать пороговые значения, составлять графики, наносить данные на карту.

Портативные дозиметры

Портативные устройства во многом схожи с карманными версиями, внешне они отличаются, в основном, чуть большими размерами. В остальном – это те же радиометры или дозиметры-радиометры с небольшим дисплеем и приемлемым набором опций:

  • регистрация гамма-излучений;
  • в редких случаях – измерение плотности потока бета-частиц;
  • архивация данных;
  • синхронизация с компьютерами или различными девайсами для вывода и анализа собранной информации;
  • различные типы сигнала: световой, звуковой, вибро или отображение на дисплее.

Большие размеры позволяют установить до четырех детекторов в один корпус, что увеличивает точность и площадь сканирования, снижает время измерения радиоактивного фона. Для снятия данных с портативного устройства не требуется специализированного оборудования, за исключением ПК, планшета или смартфона.

Среди широкого ассортимента можно встретить как бытовые, так и профессиональные дозиметры-радиометры.

Последние новинки, такие как СОЭКС Квантум можно отнести к золотой середине, это функциональный и компактный дозиметр с двумя счетчиками СБМ-20-1 и цветным дисплеем, внесенный реестр Росстандарта.

Несмотря на заверения производителей, прибор сложно назвать профессиональным, он не способен разделять бета и гамма излучения, но фиксирует высокую активность продуктов, строительных материалов или других объектов.

Советы по выбору

Перед тем, как выбрать дозиметр, следует решить, с какой именно целью он будет использоваться. Определить повышенный радиационный фон сможет любая из вышеперечисленных моделей. Если это единственная задача, выбор дозиметра можно основывать исключительно на стоимости.

Существует еще одна классификация приборов, по типу их работы. Перед покупкой полезно знать, какой дозиметр будет соответствовать поставленным задачам.

  1. Беспороговые индикаторы с низкой чувствительностью — таким дозиметром можно определить наличие радиоактивного фона от какого-либо предмета, но не более того.
  2. Сигнализаторы – это те же индикаторы, но с пороговыми значениями, о которых дозиметр информирует звуковым или вибро-сигналом (например, Нейва-ИР-001).
  3. Измерители оснащают более чувствительными и точными датчиками радиации. Они предоставляют пользователям подробную информацию о зарегистрированных изменениях излучения. Это оптимальный дозиметр для измерения радиоактивности предметов, например, МКС-03СА можно использовать для исследования строительных материалов или ювелирных изделий.
  4. Устройства поиска используют для обнаружения источников радиации. Они не так точны, как измерители, но очень чувствительны к любым изменениям фона. В качестве детектора, как правило, в них используют сцинтилляционные кристаллы. Говоря простым языком, они на расстоянии улавливают радиацию, а колебания позволят определить направление к источнику. Сцинтилляционные дозиметры реагируют на гамма-излучения, в редких случаях – на «высокую бету».
  5. Спектрометры – это более сложная техника, помимо источника излучения они способны определить тип изотопа, вызвавшего повышение уровня радиации. Приборы такого уровня дороже бытовых раз в 10, взять, к примеру, лазерный дозиметр ЛД-07.

Обращайте внимание на верхний порог измерений — его рекомендованное значение от 10 000 мкР/ч. Приборы с малым верхним значением могут просто не определить высокий уровень излучения, при этом индикатор либо вообще его не регистрирует, либо в разы занижает реальные показатели, что крайне опасно для человека.

Если выбор стоит между СБМ-20 и торцевым слюдяным датчиком – выбирайте второе, во-первых, они более чувствительны, а во-вторых, способны регистрировать «мягкое бета-излучение». Единственный их недостаток – хрупкость, обращаться с ними нужно аккуратно, исключая резкие перепады давления, удары, вибрации, пары от жидкостей или соприкосновение со слюдой.

Сцинтилляторные «поисковики» в бытовых условиях требуется крайне редко. Если такая необходимость есть, нужно обратить внимание на размер сцинтилляционного кристалла: чем он больше, тем чувствительней прибор.

Откажитесь от приобретения списанных военных дозиметров, выбирать нужно среди современных моделей. В лучшем случае – прибор не будет работать, в худшем – может быть опасным. Различные вариации с пин-диодами или приложения для смартфонов имеют некое реальное основание на звание «дозиметр», но на практике они бесполезны.

Эксплуатация измерителей

Убедиться в исправности или проверить, как работает дозиметр, довольно просто, достаточно посмотреть, что показывает прибор.

Информация о том, как пользоваться дозиметром или радиометром указывается в руководстве пользователя. В большинстве случаев приборы бытового класса просты в эксплуатации и обладают интуитивно понятным интерфейсом.

Источник: http://Tehnika.expert/dlya-zdorovya/prochaya-texnika/dozimetr-radiacii.html

Счетчик Гейгера—Мюллера (стр. 1 из 4)

РЕФЕРАТ

« Счетчик Гейгера – Мюллера «

2009

Принцип действия

а) Счетчик и схема включения.

Счетчик Гейгера–Мюллера, наряду со сцинтилляционным счетчиком, в большинстве случаев применяется для счета ионизующих частиц и прежде всего в-частиц и вторичных электронов, возникающих под действием г-лучей.

Этот счетчик состоит обычно из цилиндрического катода, внутри которого вдоль его геометрической оси натянута на изоляторах тонкая проволока, служащая анодом. Давление газа внутри трубки обычно составляет величину порядка 1 Z10 атм.

Принципиальная схема включения счетчика дана на рис. К счетчику подводят напряжение U, которое для наиболее употребимых счетчиков достигает 1000 в; последовательно со счетчиком включается сопротивление R. Падение напряжения, которое вызывает Rпри прохождении тока через счетчик, можно определить соответствующим измерительным устройством.

Для этой цели чаще всего служит усилитель, для простых опытов можно также использовать струнный электрометр. Обозначенная пунктиром емкость С представляет собой суммарную емкость цепи, включенную параллельно сопротивлению R.

Необходимо обращать внимание на то, чтобы на цилиндре всегда было отрицательное напряжение, так как при неправильном включении полюсов счетчик можно привести в негодность.

Читайте также:  Охотничьи ружья: история развития от фитильных аркебуз до современных моделей

б) Механизм разряда. Действие описанной схемы существенно зависит от величины напряжения U.

При очень низких напряжениях ионы, образующиеся в газе между катодом и анодом под действием заряженных частиц, двигаются к электродам так медленно, что часть их успевает рекомбини-ровать раньше, чем достигает электрода.

Но при напряжении более высоком, чем напряжение тока насыщения U5, все ионы достигают алектродов, и, если постоянная времени цепи намного больше времени собирания ионов, то, благодаря сопротивлению R, возникает импульс напряжения, равный AU= = пе/С, который спадает со временем, как

. В этой области простирающейся от U$ до напряжения Upt , счетчик действует, как обычная ионизационная камера.

При напряжении Upi напряженность поля в непосредственной близости от анода становится настолько большой, и» количество первичных ионов, образованных ионизирующими частицами, увеличивается вследствие ударной ионизации. Вместозпервичных электронов на анод приходит пА электронов.

Коэффициент газового усиления А, увеличивающийся с возрастанием напряжения, в «пропорциональной области» между UPl и Up1 не зависит от первичной ионизации; поэтому числа импульсов напряжения, которые возникают, например, на сопротивлении Л под действием сильно ионизирующей б-частицы и одной быстрой в-частицы, будут относиться между собой, как первичные ионизации тех и других частиц. При напряжении UСЯ усиление A=i, а на верхней границе этой области может достигать значения 1000 и больше. При напряжении выше Uр , усиление А более не зависит от первичной ионизации, так что импульсы, возникающие от слабо и сильно ионизирующих частиц, все более выравниваются. При Ugl – пороговое напряжение, «плато счетчика» или «область Гейгера» – все импульсы имеют практически одинаковую величину независимо от первичной ионизации. При напряжениях более высоких, чем не очень четко определяемое напряжение Ug2 , появляется большое количество ложных импульсов, которые в конце концов переходят в сплошной разряд.

Принципиальная схема включения счетчика

Амплитудная характеристика счетчика в зависимости от напряжения

Описанные ниже счетчики работают в области Гейгера между Ug1 и Ug2 .

Очень сложный процесс разряда в области плато можно описать приблизительно следующим образом. Электроны, возникающие в процессе первичной ионизации, создают густое облако ионов в непосредственной близости от анода в результате совместного действия ударной ионизации и фотоионизации квантами ультрафиолетового света.

Вследствие большой скорости движения появившиеся в этом облаке свободные электроны за очень короткое время попадают на анод, в то время как при величине коэффициента газового усиления 1000 более медленные положительные иопы еще незначительно удаляются от мест своего возникновения.

Так как непосредственно вокруг проволоки возникает положительный пространственный заряд, то напряженность поля там в течение 10 ~6 сек или меньше уменьшается настолько, что ударная ионизация становится невозможной, и электронная лавина немедленно обрывается. Однако в течение IO-4 сек положительные ионы перемещаются к катоду и обычно при нейтрализации образуют там вторичные электроны.

Эти фотоэлектроны движутся к аноду и там вызывают новую лавину; в результате могут появляться запаздывающие разряды или возникать колеблющийся коронный разряд. Появление ионов с отрицательными зарядами или метастабильных состояний атома может также быть причиной таких помех.

Считается, что счетчик заряженных частиц отвечает своему назначению только в том случае, если удается подавить эти послеразряды. Для последнего необходимо или на достаточно длительное время понижать напряжение па счетчике после разряда, или подбирать подходящие газы для наполнения счетчика.

в) Гашение разряда. Напряжение на счетчике понижается при каждом его срабатывании на величину

Если сопротивление утечки Л достаточно большое, то эаряд, равный пАе, стекает так медленно, что напряжение вновь достигает порогового значения, необходимого для срабатывания счетчика, только после того, как исчезнут все положительные ионы; только после этого мертвого времени счетчик снова может считаться готовым к счету следующей частицы. Из опытов известно, что, например,

у счетчиков с воздушным наполнением необходимо иметь сопротивление Д>109 ом, так что падение напряжения AUдостигается при паразитной емкости порядка 1011 цс постоянной времени ВС>>0,01 сек.

Таким образом, это устройство пригодно для измерений только при относительно незначительных частотах частиц.

Значительно более короткое мертвое время может быть достигнуто с помощью гасящих схем, которые при каждом сосчитанном импульсе вырабатывают импульс напряжения, подающийся обратно на счетчик и снижающий на короткое время напряжения на нем.

Самогасящиеся счетчики, которые» дают разрядные импульсы продолжительностью только в несколько десятитысячных секунды, получают, наполняя счетчики многоатомным газом, например метаном, или добавляя такой газ к благородному газу, если последний вводится в счетчик.

Эти газы, очевидно, получают энергию ионов, создающих помехи, или метастабильных атомов благородного газа при диссоциации; поэтому практически не появляется новых электронов и не возникает мешающих послеразрядов.

Так как гасящий газ постепенно разлагается главным образом вследствие диссоциации, то такие счетные трубки становятся непригодными после IO7 –IO9 разрядов.

г) Характеристика счетчика. Для проверки качества счетчика находят количество Nимпульсов напряжения, возникающих на сопротивлении Rпри постоянном облучении счетчика в зависимости от напряжения на счетчике U. В результате получают характеристику счетчика в виде кривой, показанной на рис.

Напряжение U', при котором начинают наблюдаться первые импульсы, зависит от порогового напряжения применяемого измерительного прибора, которое в большинстве случаев составляет несколько десятых долей вольта.

Как только высота импульса превысит пороговое значение, он будет сосчитан, и при дальнейшем увеличении напряжения Nдолжно оставаться постоянным при дальнейшем увеличении напряжения до конца области Гейгера.

Это, конечно, идеально не выполняется; напротив, в результате появления отдельных ложных разрядов плато имеет более или менее выраженный плавный подъем. В счетчиках, работающих в области пропорциональности, можно получить практически горизонтальное плато характеристики.

К хорошим счетчикам предъявляются следующие требования: плато должно быть возможно более длинным и ровным, т.е.

, если область между Ug, и Ug2 должна быть равна минимум 100 в, то увеличение числа импульсов должно составлять не более нескольких процентов на каждые 100 в напряжения; характеристика должна быть на протяжении длительного времени неизменной и в достаточной области независимой от температуры; чувствительность для в-частиц должна практически составлять 100%, т.е. каждая проходящая через чувствительные пространства счетчика в-частица должна быть зарегистрирована. Желательно, чтобы счетчик имел низкое пороговое напряжение и давал большие импульсы напряжения. Ниже мы подробно остановимся на том, в какой степени эти качества счетчика зависят от наполнителя, типа и формы электродов и схемы включения счетчика.

Б) Изготовление счетчиков

а) Общие положения. При изготовлении счетчиков необходимы большая осторожность и чистота; так, например, маленькие пылинки, или осколки электродов, или незначительные количества посторонних газов, например водяного пара, уже могут сделать счетчик непригодным.

Но даже при выполнении этих требований не каждый счетчик оказывается удачным, так что в зависимости от различных обстоятельств счет частиц может происходить с большей или меньшей ошибкой. Важную роль при изготовлении счетчика играют отсутствие пыли, тщательная очистка электродов и стеклянной трубки от жира и других загрязнений и хорошая вакуумная техника.

Для того чтобы трубка имела продолжительный срок службы, необходимо газ для наполнения неизменно сохранять чистым. С этой целью лучше всего применять стеклянные трубки с вплавленными электродами, которые возможно лучше отжигаются в вакууме.

Так как не удается иногда избежать соединений на клею, то по крайней мере необходимо применять клей с низкой упругостью паров и незначительной растворимостью в органических газах, добавляемых к газу-наполнителю для гашения разряда.

Источник: http://MirZnanii.com/a/322001/schetchik-geygera-myullera

Счетчик гейгера–мюллера своими руками

Счетчик радиации Гейгера–Мюллера является сравнительно простым инструментом для измерения ионизирующих излучений. В простейшем случае он делается с одним датчиком.

Чтобы увеличить чувствительность, конструкция, представленная здесь, содержит сразу 3 советских СТС-5 детекторных ламп.

Это важно для измерения природных источников с низким уровнем излучения, таких как почва, камни, вода.

Принцип работы газоразрядного счетчика Гейгера–Мюллера заключается в том, что когда высокое напряжение (обычно 400 В) подаётся на датчик, трубка обычно не проводит электричество, но проводит в течение короткого периода, когда появляется излучение частиц. Эти импульсы поступают на детектор. Уровень ионизирующего излучения пропорционален количеству импульсов, обнаруженных в постоянном интервале времени.

Счетчик радиации состоит из двух электродов, ионизирующая частица создает искровой промежуток между ними, чтобы уменьшить величину тока, которая возникает в этой ситуации, последовательно с трубкой ставится резистор.

Отмечен по схеме как R5. Есть разные способы получения сигнала от трубки, в представленном здесь, резистор соединены последовательно между трубой и землей, изменения напряжения на резисторе измеряется с помощью детектора.

Этот резистор обозначен как R6.

Принципиальная схема счетчика Гейгера

Здесь микросхема MC34063 — это преобразователь постоянного тока, так как для нормальной работы требуется высокое напряжение. Ее преимущество перед простой NE555 или аналогичных генераторов заключается в том, что она может контролировать выходное напряжение и настраивает параметры, чтобы сделать его стабильным (элементы R3, R4, С3).

Микросхема ОУ IC1A используется в качестве компаратора для фильтрации шумов и формирования двоичного сигнала (низкий — нет импульса на данный момент, максимум — импульс прошёл). Напряжение питания схемы 5 В, потребляемый ток — 30 мА.

Запуск и устранение возможны неполадок

Напряжение на С4 должны быть в допустимых пределах для используемого счетчика Гейгера-Мюллера. Обычно оно составляет около 400 В — будьте осторожны во время проведения измерений! Если напряжение выходит за пределы диапазона, то с помощью С1 (частота DC/DC преобразователь), С3, R3, R4 (обратная связь напряжение тока DC/DC преобразователь) может быть скорректировано.

Следующим важным моментом является наличие или отсутствие импульсов на R6. Если нет импульсов, надо проверить подключена ли трубка детектора согласно полярности. Аналогично диоду, счетчик Гейгера имеет свою полярность и при подключении в обратном направлении он будет работать неправильно.

Если импульсы на R6 видны, но состояние выхода IC1A не меняется, тогда R7, R8 должны быть изменены, они задают пороговое значение сигнала.

Как видно на фотографии, был использован цифровой частотомер блок 32F429I для подсчета импульсов и визуализации результатов.

Схема, представленная в этом проекте, может быть скорректирована для работы с любыми другими датчиками излучений Гейгера — они различаются по требуемому напряжению.

Источник: http://el-shema.ru/publ/izmerenija/schetchik_gejgera_mjullera_svoimi_rukami/8-1-0-377

Методы и технические средства регистрации радиации. Ионизационные методы дозиметрии. Газоразрядные счетчики

Неконтролируемое ионизирующее излучение в любых проявлениях опасно. Поэтому существует необходимость его регистрации, наблюдения и учета. Ионизационный метод регистрации ИИ – один из методов дозиметрии, позволяющий быть в курсе реальной радиационной обстановки.   

Что такое ионизационный метод регистрации излучения?

В основе этого метода лежит регистрация эффектов ионизации.  Электрическое поле не дает ионам рекомбинировать и направляет их движение к  соответствующим электродам. Благодаря этому появляется возможность замерить величину заряда ионов, образующихся под действием ионизирующего излучения.

Детекторы и их особенности

В качестве детекторов при ионизационном методе используются:

  • ионизационные камеры;
  • счетчики Гейгера—Мюллера;
  • пропорциональные счетчики;
  • полупроводниковые детекторы;
  • и др.

Все детекторы за исключением полупроводниковых – это баллоны, наполненные газом, в которые вмонтированы два электрода с подведенным к ним напряжением постоянного тока.

На электродах собираются ионы, образующиеся при прохождении ионизирующего излучения сквозь газовую среду. Отрицательные ионы движутся к аноду, а положительные к катоду, образуя ионизационный ток.

По его значению можно оценить количество зарегистрированных частиц и определить интенсивность излучения.

Принцип работы счетчика Гейгера-Мюллера

В основе работы счетчика лежит ударная ионизация. Движущиеся в газе электроны (выбитые излучением при попадании на стенки счетчика) сталкиваются с его атомами, выбивая  из них электроны, в результате чего создаются свободные электроны и положительные ионы.

Существующее между катодом и анодом электрическое поле придает свободным электронам  ускорение, достаточное для начала ударной ионизации. Вследствие этой реакции появляется большое количество ионов с резким возрастанием тока через счетчик и импульсом напряжения, который фиксируется регистрирующим устройством.

Далее лавинный разряд гасится. Только после этого может быть зарегистрирована следующая частица.

Отличие ионизационной камеры и счетчика Гейгера-Мюллера.

В газовом счетчике (счетчик Гейгера) используется вторичная ионизация, создающая большое газовое усиление тока, которое возникает вследствие того, что скорость движущихся ионов, созданных ионизирующим веществом, настолько велика, что образуются новые ионы.

Читайте также:  Танк т-34м (а-43) — история создания

Они, в свою очередь, также могут ионизировать газ, тем самым, развивая процесс.

Таким образом, каждая частица образует ионов в 106 раз больше, чем это возможно в ионизационной камере, позволяя, таким образом, измерять ионизирующее излучение даже малой интенсивности.

Полупроводниковые детекторы

Основным элементом полупроводниковых детекторов является кристалл, а принцип работы отличается от ионизационной камеры только тем, что ионы создаются в толще кристалла, а не в газовом промежутке.

Примеры дозиметров на основе ионизационных методов регистрации

Современный прибор этого типа — клинический дозиметр 27012 с набором ионизационных камер, который на сегодняшний день является эталоном.

Среди индивидуальных дозиметров получили распространение КИД-1, КИД-2,ДК-02,  ДП-24 и др., а также ИД-0,2, который является современным аналогом упомянутых выше.

Источник: http://rb.mchs.gov.ru/about_radiation/O_radiacii/Radiacija_i_zdorove/item/7072

:: СЧЁТЧИК ГЕЙГЕРА ::

   Изобретенный Гансом Гейгером прибор, способный определить ионизирующее излучение, представляет собой герметизированный баллон с двумя электродами, куда закачивается газовая смесь, состоящая из неона и аргона, которая ионизируется.

На электроды подается высокое напряжение, которое само по себе никаких разрядных явлений не вызывает до того самого момента, пока в газовой среде прибора не начнется процесс ионизации.

Появление пришедших извне частиц приводит к тому, что первичные электроны, ускоренные в соответствующем поле, начинают ионизировать иные молекулы газовой среды.

В результате под воздействием электрического поля происходит лавинообразное создание новых электронов и ионов, которые резко увеличивают проводимость электронно-ионного облака. В газовой среде счетчика Гейгера происходит разряд. Количество импульсов, возникающих в течение определенного промежутка времени, прямо пропорционально количеству фиксируемых частиц.

   Он способен реагировать на ионизирующие излучения самых различных видов. Это альфа-, бета-, гамма-, а также рентгеновское, нейтронное и ультрафиолетовое излучения.

Так, входное окно счетчика Гейгера, способного регистрировать альфа- и мягкое бета-излучения, выполняется из слюды толщиной от 3 до 10 микрон. Для обнаружения рентгеновского излучения его изготавливают из бериллия, а ультрафиолетового – из кварца.

Построить самому простой счетчик Гейгера, который использует вместо дорогой и дефицитной трубки Гейгера-Мюллера, можно задействуя фотодиод в качестве детектора излучения. Он обнаруживает альфа- и бета частицы. К сожалению гамма-диапазон радиации он засечь не сможет, но для начала хватит и такого.

Схема паяется на небольшую печатную плату, и все это помещено в алюминиевый корпус. Медные трубки и кусок алюминиевой фольги используются для фильтрации радиочастотных помех.

Схема счётчика Гейгера на фотодиоде

Список деталей нужных для радиосхемы

  • 1 BPW34 фотодиода
  • 1 LM358 ОУ
  • 1 транзистор 2N3904
  • 1 транзистор 2N7000
  • 2 конденсатора 100 НФ
  • 1 конденсатор 100 мкФ
  • 1 конденсатор 10 нФ
  • 1 конденсатор 20 нФ
  • 1 10 Мом резистор
  • 2 1.5 Мом резистора
  • 1 56 ком резистор
  • 1 150 ком резистор
  • 2 1 ком резистора
  • 1 250 ком потенциометр
  • 1 Пьезодинамик
  • 1 Тумблер включения питания

   Как вы можете видеть из схемы, она настолько проста, что собирается за пару часов.

 После сборки убедитесь, что полярность динамика и светодиода, являются правильными.

   Наденьте на фотодиод медные трубки и изоленту. Она должна плотно прилегать.

   Просверлите отверстие в боковой стене алюминиевого корпуса для тумблера, а сверху для фотодатчика, светодиода и регулятора чувствительности. Больше никаких дырок в корпусе быть не должно, так как схема очень чувствительна к электромагнитным наводкам.

   После того, как все электрические компоненты будут соединены, вставьте батарейки. Мы использовали три сложеные вместе CR1620 батареи. Изоленту обмотайте вокруг трубок, чтобы они не смещались. Это также поможет закрыть свет от воздействия на фотодиод. Вот теперь всё готово для начала обнаружения радиоактивных частиц.

   Проверить его в действии можно на любом тестовом источнике радиации, который вы можете найти в специальных лабораториях или в школьных кабинетах, по проведению практических работ по этой теме.

Поделитесь полезными схемами

    Внутренности стандартные — преобразователь и высоковольтная катушка. Работает устройство очень просто: напряжение от пальчиковой батарейки подается на автогенераторный преобразователь, на выходе первого трансформатора образуется напряжение 40-50 Вольт.
   Весьма простой режущий лазер можно изготовить своими руками за пол часа. Такой лазер имеет мощность 250 милливатт (мощность главным образом зависит от типа лазерного диода, иногда попадаются с мощностью до 350 милливатт).
   Универсальный пробник детектор — простой многофункциональный прибор для радиотелемастера, позволяющий проверить конденсаторы, прозвонить провода и т.д.

Источник: http://samodelnie.ru/publ/samodelnye_pribory/schjotchik_gejgera/5-1-0-218

Счетчик Гейгера. Устройство и принцип работы

Радиационная безопасность и степень загрязнения окружающей среды не беспокоила многих граждан стран мира до того момента, пока не произошли катастрофические события, унесшие жизни и здоровье сотен и тысяч людей. Максимально трагическими в плане радиационного загрязнения были Фукусима, Нагасаки и Чернобыльская катастрофа.

Эти территории и связанные с ними истории хранятся в памяти каждого человека до сих пор и являются уроком о том, что независимо от внешнеполитической ситуации и уровня финансового благополучия о радиационной безопасности стоит беспокоиться всегда.

Необходимо знать, для регистрации каких частиц применяется счетчик Гейгера, какие меры спасения профилактики стоит применять, если случается катастрофа.

Для чего используется счетчик Гейгера? В связи со множественными техногенными катастрофами и критическим повышением уровня радиации в воздухе за последние несколько десятков лет, человечество придумало и изобрело уникальные и максимально удобные приборы для регистрации частиц с помощью счетчика Гейгера бытового и промышленного использования. Эти приборы позволяют измерить уровень радиационного загрязнения, а также статично контролировать ситуацию загрязнения на территории или местности, учитывая погодные условия, географическое расположение и климатические перепады.

Каков принцип действия счетчика Гейгера? Сегодня приобрести дозиметр бытового типа и устройство счетчика Гейгера может каждый желающий человек. Следует отметить, что в условиях того, что радиация может быть как естественного, так и искусственного типа, человек обязан постоянно следить за радиационным фоном в своем доме, а также точно знать о том, какие частицы регистрирует счетчик Гейгера, о методах и способах профилактической защиты от ионизирующих веществ и влиянии радиации на организм человека. Из-за того, что радиация не может быть замечена или почувствована человеком без специального оснащения, многие люди могут на протяжении длительного времени находиться в состоянии зараженности, не подозревая об этом.

Важно напомнить, что радиация может быть разной, это зависит от того, из каких заряженных частиц она состоит и как далеко распространилась от своего источника. Для чего нужен счетчик Гейгера? К примеру, альфа-частицы радиации не считаются опасными и агрессивными по отношению к человеческому организму, однако при длительном воздействии они могут приводить к некоторым формам заболеваний, доброкачественным опухолям и воспалениям. Бета-радиация считается максимально опасной и губительной для человеческого здоровья. Именно на измерение таких частиц в воздухе и направлен принцип работы счетчика Гейгера. Бета-заряды могут производиться как искусственным путем в результате работы АЭС или химических лабораторий, так и природным, из-за вулканических пород и других подземных источников. В тех или иных случаях, высокая концентрация в воздухе ионизирующих элементов бета-типа может привести к раковым недугам, доброкачественным опухолям, инфекциям, отслоениям слизистых оболочек, нарушениям работы щитовидной железы и костного мозга. Что такое счетчик Гейгера и как работает счетчик Гейгера? Так называют специальное устройство, которым оснащаются дозиметры и радиометры бытового и профессионального типа. Счетчик Гейгера – это чувствительный элемент дозиметра, который при условиях настройки определенного уровня чувствительности помогает выявить концентрацию в воздухе ионизирующих веществ за отведенный промежуток времени.

Счетчик Гейгера, фото которого показано выше, был впервые изобретен и проверен на практике в начале двадцатого века ученым Вальтером Мюллером.

Преимущества и недостатки счетчика Гейгера могут оценить и нынешние поколения.

Данное устройство широко применяется в быту для измерения радиационного фона в домашних условиях и промышленной сфере до настоящих пор. Некоторые умельцы даже делают счетчик Гейгера своими руками.

Следует сказать, что с момента изобретения счетчика Гейгера и дозиметра до настоящих дней эти универсальные устройства прошли много этапов улучшения и модернизации. Сегодня такие приборы можно использовать не только для проверки низких показателей радиационного фона в бытовых условиях или на производстве, но также использовать более оптимизированные и улучшенные модели, которые помогают измерить уровень радиации на АЭС, а также в процессе ведения военных действий. Современные способы применения счетчика Гейгера позволяют улавливать не только общее количество ионизирующих веществ в воздухе за определенный отрезок времени, но также реагировать на их плотность, степень заряженности, тип излучения и характер воздействия на поверхности. К примеру, назначение счетчиков Гейгера для бытовых нужд или личного пользования не предусматривает необходимость наличия модернизированных возможностей, поскольку они, как правило, применяются для бытового использования и служат для проверки радиационного фона в доме, на продуктах питания, одежде или строительных материалах, которые потенциально могут содержать в себе определенный уровень заряда. Однако, промышленные и профессиональные дозиметры необходимы для того, чтобы проверять более серьезные и комплексные радиационные излучения и служить постоянным способом контролирования радиационного поля на АЭС, химических лабораториях или атомных станциях.Позвоните сейчас и получите бесплатную

консультацию специалиста

Учитывая тот факт, что многие современные страны сегодня имеют сильнодействующее ядерное оружие, иметь профессиональные дозиметры и счетчики Гейгера должен каждый человек на планете, чтобы в случае аварийной ситуации и катастрофы иметь возможность вовремя проконтролировать радиационное поле и спасти свою жизнь и жизнь своих близких людей. Также полезно заранее изучить плюсы и минусы счетчика Гейгера. Стоит сказать, что принцип действия счетчиков Гейгера обеспечивает реакцию не только на интенсивность радиационного заряда и количество ионизирующих частиц в воздухе, но также позволяет разделять альфа-излучение от бета-радиации. Поскольку бета-радиация считается максимально агрессивной и сильнодействующей при своем заряде и концентрации ионов, счетчики Гейгера для ее проверки покрывают специальными хомутами из свинца или стали, чтобы отсеять лишние элементы и не повредить оборудование при проверке. Возможность отсеивать и разделять различные потоки радиационного типа позволила многим людям сегодня качественно использования дозиметры, максимально четко просчитывать опасность и уровень загрязнения той или иной территории радиационными элементами различного характера.
Где применяется счетчик Гейгера? Как уже говорилось выше, счетчик Гейгера не является отдельным элементом, но служит для того, чтобы быть ведущим и основным элементом в конструкции дозиметра. Он необходим для максимально качественной и точной проверки радиационного фона в той или иной местности. Следует сказать о том, что счетчик Гейгера имеет относительно незамысловатую схему устройства. В общем и целом, его конструкция имеет следующие особенности.Счетчик Гейгера представляет собой небольшой контейнер, внутри которого содержится инертный газ. В качестве газа различные производители используют разные элементы и вещества. Максимально часто счетчики Гейгера производят с баллонами, наполненными аргоном, неоном или смесями этих двух веществ. Стоит сказать о том, что газ, который заполняет баллон счетчика, находится под минимальным давлением. Это нужно для того, чтобы не было напряжения между катодом и анодом и не возникало электрического импульса. Катод – это конструкция всего счетчика. Анод представляет собой проволоку или металлическое соединение между баллоном и основной конструкцией дозиметра, подведенную к датчику. Следует отметить, что в некоторых случаях анод, который непосредственно реагирует на радиационные элементы, может изготавливаться со специальным защитным покрытием, которое позволяет контролировать ионы, проникающие на анод и влияющие на итоговые показатели измерения.
После того, как мы выяснили основные моменты конструкции счетчика Гейгера, стоит описать кратко принцип действия счетчика Гейгера. Учитывая несложность его обустройства, работа его и функционирование тоже крайне легко объяснить. Счетчик Гейгера работает по такому принципу:

  1. Когда дозиметр включается между катодом и анодом возникает повышенное электрическое напряжение с помощью резистора. Однако напряжение не может спадать во время работы по причине того, что баллон счетчика наполнен инертным газом.
  2. Когда на анод попадает заряженный ион – он начинает смешиваться с инертным газом чтобы ионизироваться. Таким образом радиационный элемент фиксируется с помощью датчика и может влиять на показатели радиационного фона в проверяемой области. Об окончании проверки обычно сигнализирует характерный звук счетчика Гейгера.

Как уже говорилось выше, некоторые аноды для счетчиков Гейгера производятся со специальным покрытием. Такие меры необходимы для того, чтобы счетчик максимально качественно улавливал только бета излучение и реагировал на максимально опасные для человеческого организма заряженные частицы.

Источник: http://ecotestexpress.ru/articles/schetchik_geygera/

Ссылка на основную публикацию