Kaunta ya Geiger-Muller ni chombo rahisi cha kupima. Katika maduka, dosimeters hizi sio nafuu (kutoka rubles 5,000), lakini ikiwa una sensor yenyewe, basi unaweza kufanya mita hii na gharama ndogo. Ili kuongeza usikivu, muundo uliowasilishwa hapa una sensorer tatu za STS-5 mara moja. Hii ni muhimu kwa kupima vyanzo vya asili Na kiwango cha chini mionzi - udongo, mawe, maji.
Kanuni ya uendeshaji wa counter ya Geiger-Muller ni kwamba voltage ya juu (kawaida 400 V) hutumiwa kwenye chupa ya detector. Haifanyi umeme, lakini kwa muda mfupi wakati mionzi ya chembe inakuja, pigo la sasa linapita ndani yake. Kiwango mionzi ya ionizing sawia na idadi ya mipigo iliyogunduliwa kwa muda usiobadilika.
Geiger-Muller counter (detector) yenyewe ina electrodes mbili, na chembe ya ionizing inajenga pengo la cheche kati yao. Ili kupunguza kiasi cha sasa kinachopita, upinzani wa juu wa upinzani huwekwa kwenye mfululizo na tube. Imeonyeshwa kama R1 kwenye mchoro. Kawaida huchaguliwa katika anuwai ya megaohm 1-10, maadili halali iliyoonyeshwa kwenye hati za kaunta ya Geiger.
Kula njia tofauti kupokea data kutoka kwa detector, katika mzunguko ulioonyeshwa hapa, kupinga huunganishwa katika mfululizo kati ya bomba na ardhi, na mabadiliko ya voltage kwenye kupinga hupimwa kwa kutumia detector. Kipinga hiki kimeteuliwa kama R2 kwenye mchoro. Kawaida iko katika safu ya kilo-ohms 10-220. Sawa na diode, counter ya Geiger-Muller ina polarity yake na ikiwa imeunganishwa kinyume haitafanya kazi kwa usahihi.
Mzunguko wa umeme wa counter ya Geiger-Muller
Hapa chip ya MC34063 ni kibadilishaji cha DC/DC ambacho hutumiwa kupata voltage ya juu inayohitajika kutoka kwa voltage ya chini ya betri. Faida yake kuu juu ya rahisi m / s NE555 au jenereta sawa ni kwamba inaweza kudhibiti voltage ya pato na kurekebisha vigezo ili kuifanya kuwa imara (R3, R4, R5, C3). Vipengele vya Op amp IC1A, R8, R9 hutumika kama kilinganishi ili kuchuja kelele na kutoa mawimbi ya mfumo shirikishi (chini = hakuna mpigo, juu = pasi za mapigo).
Makini! Kifaa hutumia voltage ya juu na inaweza kusababisha matokeo mabaya wakati wa kugusa baadhi ya vipengele vya muundo wa sasa. Usiguse bodi ya mzunguko iliyochapishwa au bomba la kihisi wakati nguvu imewashwa.
Kuzindua na kuanzisha mita
Voltage katika C4 lazima iwe katika safu inayokubalika kwa uendeshaji wa Geiger. Kawaida karibu 400V - kuwa mwangalifu wakati wa kupima! Ikiwa voltage iko nje ya anuwai, basi vipengee C1 (mzunguko wa kubadilisha fedha mkondo wa moja kwa moja), na C3, R3, R4, R5 (maoni ya voltage ya kubadilisha fedha) yanaweza kubadilishwa.
Geiger counter (Geiger-Muller) ni kifaa cha kutokwa kwa gesi kwa kuhesabu moja kwa moja idadi ya chembe za ionizing ambazo zimeingia ndani yake. Ni capacitor iliyojaa gesi, ambayo huvunja wakati chembe ya ionizing inapita kwa kiasi cha gesi. Kaunta iligunduliwa mnamo 1908 na Hans Geiger na kuboreshwa na Müller. Ni detector ya kawaida (sensor) ya mionzi ya ionizing. Hadi sasa, iligunduliwa mwanzoni mwa karne iliyopita kwa mahitaji ya fizikia changa ya nyuklia, ina, isiyo ya kawaida, hakuna uingizwaji kamili.
Ziada mzunguko wa elektroniki hutoa mita kwa nguvu (kawaida angalau 300 V), hutoa, ikiwa ni lazima, ukandamizaji wa kutokwa na kuhesabu idadi ya kutokwa kupitia counter.
Vipimo vya Geiger vinagawanywa katika zisizo za kujitegemea na za kujitegemea (hazihitaji mzunguko wa kukomesha kutokwa kwa nje).
Uelewa wa mita imedhamiriwa na muundo wa gesi, kiasi chake, pamoja na nyenzo na unene wa kuta zake.
Mara nyingi, mita hutumiwa katika vifaa vilivyo na voltage ya uendeshaji ya karibu 400 V, kama vile:
1. "SBM-20" (kidogo zaidi kuliko penseli kwa ukubwa).
2. "SBM-21" (zote mbili na nyumba za chuma, zinazofaa kwa kupima mionzi ya beta na gamma).
3. "SI-8B" (yenye dirisha la mica kwenye mwili, linafaa kwa kupima mionzi ya beta).
Kaunta ya silinda ya Geiger-Muller ina mirija ya chuma au iliyo na metali ndani bomba la kioo, na uzi mwembamba wa chuma uliowekwa kando ya mhimili wa silinda. Kamba hutumika kama anode, bomba kama cathode. Bomba limejazwa na gesi adimu; katika hali nyingi, gesi nzuri hutumiwa - argon na neon. Voltage ya takriban 400 V huundwa kati ya cathode na anode. Kwa mita nyingi kuna kinachojulikana kama tambarare, ambayo iko kutoka takriban 360 hadi 460 V, katika safu hii kushuka kwa voltage ndogo haiathiri kasi ya kuhesabu.
Kaunta inafanya kazi kulingana na ionization ya athari. Gamma quanta inayotolewa na isotopu ya mionzi, ikigonga kuta za kaunta, kugonga elektroni kutoka kwayo. Elektroni zinazotembea kwenye gesi na kugongana na atomi za gesi huondoa elektroni kutoka kwa atomi na kuunda ayoni chanya na elektroni huru. Sehemu ya umeme kati ya cathode na anode huharakisha elektroni kwa nishati ambayo ionization ya athari huanza. Banguko la ions hutokea, na sasa kupitia counter huongezeka kwa kasi. Katika kesi hii, pigo la voltage huundwa katika upinzani, ambayo hutolewa kwa kifaa cha kurekodi. Ili counter kusajili chembe inayofuata inayoipiga, kutokwa kwa maporomoko ya theluji lazima kuzima. Hii hutokea moja kwa moja. Kwa sasa pigo la sasa linaonekana, kushuka kwa voltage kubwa hutokea kwenye upinzani, hivyo voltage kati ya anode na cathode hupungua kwa kasi - kiasi kwamba kutokwa huacha na mita iko tayari kutumika tena.
Tabia muhimu ya mita ni ufanisi wake. Sio fotoni zote za Gamma zinazogonga kaunta zitatoa elektroni za pili na zitasajiliwa, kwa kuwa vitendo vya mwingiliano wa miale ya gamma na mada ni nadra sana, na elektroni zingine za upili humezwa kwenye kuta za kifaa bila kufikia ujazo wa gesi.
Ufanisi wa counter inategemea unene wa kuta za kukabiliana, nyenzo zao na nishati ya mionzi ya gamma. Ufanisi zaidi ni counters ambazo kuta zake zinafanywa kwa nyenzo yenye nambari ya juu ya atomiki Z, kwani hii huongeza uundaji wa elektroni za sekondari.
Kumbuka. Nambari ya atomiki, Z Ї ni nambari ya serial kipengele cha kemikali katika meza ya mara kwa mara vipengele vya D.I. Mendeleev. Nambari ya atomiki ni sawa na idadi ya protoni kwenye kiini cha atomiki, ambayo, kwa upande wake, ni sawa na idadi ya elektroni kwenye ganda la elektroni la atomi ya upande wowote inayolingana. Gharama ya nyuklia ni sawa na Ze, ambapo e ni msingi chanya malipo ya umeme, sawa na thamani kamili kwa malipo ya elektroni.
Kwa kuongeza, kuta za mita lazima iwe nene ya kutosha. Unene wa ukuta wa kukabiliana huchaguliwa kutoka kwa hali ya kuwa ni sawa na njia ya bure ya elektroni za sekondari kwenye nyenzo za ukuta. Katika unene mkubwa kuta, elektroni za sekondari hazitapita kwenye kiasi cha kazi cha counter na pigo la sasa halitatokea. SG ina shida zake; kwa majibu ya kifaa kama hicho mtu hawezi kuhukumu sababu kuu ya msisimko wake. Mipigo ya pato inayozalishwa na SG chini ya ushawishi wa chembe za alpha, elektroni na gamma quanta sio tofauti.
Wacha tupe data ya pasipoti, kwa kutumia SBM mita 20 kama mfano.
· Kiwango cha voltage ya uendeshaji Ї 400 V.
Urefu wa safu ya tabia ya kuhesabu Ї sio chini ya 100 V.
· Mabadiliko ya unyeti wa kihesabu wakati wa rasilimali nzima hayazidi.
· Mandharinyuma binafsi Ї si zaidi ya 1 mapigo/sekunde.
Amplitude ya kunde Ї si chini ya 50 V.
· Masafa ya uwezo uliorekodiwa Ї (0.001…10) micror/sek.
· Unyeti wa mionzi Ї 460 mapigo/sekunde.
Mchele. 1.1 Ї Utegemezi wa kasi ya kuhesabu kwenye voltage ya usambazaji
Mchele. 1.2 Ї Utegemezi wa kiwango cha kuhesabu kwenye kiwango cha mionzi
Mnamo 1908, mwanafizikia wa Ujerumani Hans Geiger alifanya kazi katika maabara za kemikali zinazomilikiwa na Ernst Rutherford. Huko pia waliulizwa kujaribu kihesabu chembe cha kushtakiwa, ambacho kilikuwa chumba cha ionized. Chumba kilikuwa capacitor ya umeme, ambayo ilijazwa na gesi chini shinikizo la juu. Pierre Curie pia alitumia kifaa hiki katika mazoezi, akisoma umeme katika gesi. Wazo la Geiger - kuchunguza mionzi ya ions - ilihusishwa na ushawishi wao juu ya kiwango cha ionization ya gesi tete.
Mnamo 1928, mwanasayansi wa Ujerumani Walter Müller, akifanya kazi na chini ya Geiger, aliunda vihesabu kadhaa ambavyo vilisajili chembe za ionizing. Vifaa hivyo vilihitajika kwa utafiti zaidi wa mionzi. Fizikia, kuwa sayansi ya majaribio, haikuweza kuwepo bila miundo ya kupima. Mionzi michache tu iligunduliwa: γ, β, α. Kazi ya Geiger ilikuwa kupima aina zote za mionzi kwa vyombo nyeti.
Kaunta ya Geiger-Muller ni sensor rahisi na ya bei nafuu ya mionzi. Sio chombo sahihi ambacho kinakamata chembe za kibinafsi. Mbinu hiyo hupima jumla ya kueneza kwa mionzi ya ionizing. Wanafizikia huitumia pamoja na vitambuzi vingine ili kufikia mahesabu sahihi wakati wa kufanya majaribio.
Kidogo kuhusu mionzi ya ionizing
Tunaweza kwenda moja kwa moja kwa maelezo ya detector, lakini uendeshaji wake utaonekana kuwa haueleweki ikiwa unajua kidogo kuhusu mionzi ya ionizing. Wakati mionzi inatokea, athari ya mwisho kwenye dutu hutokea. Nishati inachangia hii. Kwa mfano, mawimbi ya ultraviolet au redio sio ya mionzi kama hiyo, lakini taa ngumu ya ultraviolet inafanya. Hapa kikomo cha ushawishi kimeamua. Aina hiyo inaitwa photonic, na photons wenyewe ni γ-quanta.
Ernst Rutherford aligawanya michakato ya utoaji wa nishati katika aina 3, kwa kutumia usakinishaji na uwanja wa sumaku:
- γ - photon;
- α ni kiini cha atomi ya heliamu;
- β ni elektroni ya juu ya nishati.
Unaweza kujikinga na chembe za α na karatasi. β kupenya zaidi. Uwezo wa kupenya γ ndio wa juu zaidi. Neutroni, ambazo wanasayansi walijifunza baadaye, ni chembe hatari. Wanatenda kwa umbali wa makumi kadhaa ya mita. Kuwa na neutrality ya umeme, hawana kuguswa na molekuli ya vitu tofauti.
Hata hivyo, neutroni hufikia kwa urahisi katikati ya atomi, na kusababisha uharibifu wake, ambayo husababisha kuundwa kwa isotopu za mionzi. Isotopu zinapooza, huunda mionzi ya ionizing. Kutoka kwa mtu, mnyama, mmea au kitu cha isokaboni ambacho kimepokea mionzi, mionzi hutoka kwa siku kadhaa.
Muundo na kanuni ya uendeshaji wa kaunta ya Geiger
Kifaa hiki kina bomba la chuma au glasi ambalo ndani yake kuna gesi nzuri (mchanganyiko wa argon-neon au vitu ndani yake. fomu safi) Hakuna hewa kwenye bomba. Gesi huongezwa chini ya shinikizo na ina mchanganyiko wa pombe na halojeni. Kuna waya iliyonyoshwa kwenye bomba. Silinda ya chuma iko sambamba nayo.
Waya inaitwa anode na bomba inaitwa cathode. Pamoja wao ni electrodes. Voltage ya juu hutumiwa kwa electrodes, ambayo yenyewe haina kusababisha matukio ya kutokwa. Kiashiria kitabaki katika hali hii mpaka kituo cha ionization kinaonekana katika mazingira yake ya gesi. Minus imeunganishwa kutoka kwa chanzo cha nguvu hadi kwenye bomba, na plus imeshikamana na waya, iliyoongozwa kupitia upinzani wa kiwango cha juu. Tunazungumza juu ya usambazaji wa mara kwa mara wa makumi ya mamia ya volts.
Wakati chembe inapoingia kwenye bomba, atomi nzuri za gesi hugongana nayo. Inapogusana, nishati hutolewa ambayo huondoa elektroni kutoka kwa atomi za gesi. Kisha elektroni za sekondari huundwa, ambazo pia hugongana, na kuzalisha wingi wa ions mpya na elektroni. Kasi ya elektroni kuelekea anode huathiriwa na uwanja wa umeme. Wakati wa mchakato huu, huundwa umeme.
Wakati wa mgongano, nishati ya chembe hupotea, na ugavi wa atomi za gesi ya ionized hufikia mwisho. Wakati chembe za kushtakiwa huingia mita ya kutokwa kwa gesi Geiger, upinzani wa matone ya tube, ambayo mara moja hupunguza voltage katikati ya mgawanyiko. Kisha upinzani huongezeka tena - hii inahusisha urejesho wa voltage. Kasi inakuwa hasi. Kifaa kinaonyesha mapigo, na tunaweza kuhesabu, wakati huo huo kukadiria idadi ya chembe.
Aina za counters za Geiger
Kwa kubuni, counters Geiger kuja katika aina mbili: gorofa na classic.
Classical
Imetengenezwa kutoka kwa chuma nyembamba cha bati. Kwa sababu ya bati, bomba inakuwa ngumu na sugu kwa ushawishi wa nje, ambayo inazuia deformation yake. Mwisho wa bomba una vifaa vya glasi au vihami vya plastiki, ambavyo vina vifuniko vya pato kwa vifaa.
Varnish hutumiwa kwenye uso wa bomba (isipokuwa kwa viongozi). Kaunta ya kawaida inachukuliwa kuwa kigunduzi cha kupimia kwa kila mtu aina zinazojulikana mionzi. Hasa kwa γ na β.
Gorofa
Mita nyeti za kurekodi mionzi laini ya beta ina muundo tofauti. Kwa sababu ya idadi ndogo ya chembe za beta, mwili wao una sura ya gorofa. Kuna kidirisha cha mica ambacho huzuia kwa nguvu β. Sensor ya BETA-2 ni jina la mojawapo ya vifaa hivi. Mali ya counters nyingine ya gorofa hutegemea nyenzo.
Vigezo vya kukabiliana na Geiger na njia za uendeshaji
Ili kuhesabu unyeti wa counter, kadiria uwiano wa idadi ya microroentgens kutoka sampuli hadi idadi ya ishara kutoka kwa mionzi hii. Kifaa hakipimi nishati ya chembe, kwa hiyo haitoi makadirio sahihi kabisa. Vifaa hurekebishwa kwa kutumia sampuli kutoka kwa vyanzo vya isotopu.
Pia unahitaji kuangalia vigezo vifuatavyo:
Sehemu ya kazi, eneo la dirisha la kuingilia
Tabia za eneo la kiashiria ambalo microparticles hupita inategemea ukubwa wake. Kadiri eneo linavyokuwa pana, ndivyo chembe nyingi zaidi zitakamatwa.
Voltage ya uendeshaji
Voltage inapaswa kuendana na vipimo vya wastani. Tabia ya uendeshaji yenyewe ni sehemu ya gorofa ya utegemezi wa idadi ya mapigo yaliyowekwa kwenye voltage. Jina lake la pili ni Plateau. Katika hatua hii, kifaa kinafikia shughuli za kilele na inaitwa kikomo cha juu cha kipimo. Thamani - 400 Volts.
Upana wa kufanya kazi
Upana wa kufanya kazi ni tofauti kati ya voltage ya pato la ndege na voltage ya kutokwa kwa cheche. Thamani ni 100 Volts.
Tembea
Thamani hupimwa kama asilimia ya idadi ya mipigo kwa voliti 1. Inaonyesha hitilafu ya kipimo (takwimu) katika hesabu ya mapigo. Thamani ni 0.15%.
Halijoto
Joto ni muhimu kwa sababu mita mara nyingi hutumiwa katika hali ngumu. Kwa mfano, katika reactors. Mita za matumizi ya jumla: -50 hadi +70 Selsiasi.
Rasilimali ya kazi
Rasilimali ina sifa jumla ya nambari mapigo yote yamerekodiwa hadi wakati ambapo usomaji wa chombo haukuwa sahihi. Ikiwa kifaa kina kikaboni kwa kujizima, idadi ya mapigo itakuwa bilioni moja. Ni sahihi kuhesabu rasilimali tu katika hali ya voltage ya uendeshaji. Wakati wa kuhifadhi kifaa, kiwango cha mtiririko kinaacha.
Muda wa kurejesha
Hii ni kiasi cha muda inachukua kifaa kuendesha umeme baada ya kuguswa na chembe ionizing. Kuna kikomo cha juu cha masafa ya mapigo ambayo huweka mipaka ya masafa ya kipimo. Thamani ni sekunde 10.
Kutokana na muda wa kurejesha (pia huitwa wakati wa kufa), kifaa kinaweza kushindwa kwa wakati muhimu. Ili kuzuia overshoot, wazalishaji huweka skrini za kuongoza.
Je, kaunta ina mandharinyuma?
Mandharinyuma hupimwa katika chumba cha risasi chenye kuta nene. Thamani ya kawaida sio zaidi ya mipigo 2 kwa dakika.
Nani anatumia kipimo cha mionzi na wapi?
Marekebisho mengi ya counters ya Geiger-Muller yanazalishwa kwa kiwango cha viwanda. Uzalishaji wao ulianza wakati wa USSR na unaendelea sasa, lakini katika Shirikisho la Urusi.
Kifaa kinatumika:
- katika vifaa vya tasnia ya nyuklia;
- katika taasisi za kisayansi;
- katika dawa;
- nyumbani.
Baada ya ajali saa Kiwanda cha nguvu cha nyuklia cha Chernobyl Wananchi wa kawaida pia hununua dosimeters. Vifaa vyote vina counter ya Geiger. Dosimeters kama hizo zina vifaa vya bomba moja au mbili.
Je, inawezekana kufanya counter ya Geiger na mikono yako mwenyewe?
Kufanya mita mwenyewe ni ngumu. Unahitaji sensor ya mionzi, lakini sio kila mtu anayeweza kuinunua. Mzunguko wa kukabiliana yenyewe umejulikana kwa muda mrefu - katika vitabu vya fizikia, kwa mfano, pia huchapishwa. Walakini, ni "mtumiaji wa kushoto" wa kweli tu ndiye atakayeweza kuzaliana kifaa nyumbani.
Mafundi wenye talanta waliojifundisha wamejifunza kutengeneza kibadala cha kaunta, ambayo pia ina uwezo wa kupima mionzi ya gamma na beta kwa kutumia taa ya fluorescent na taa za incandescent. Pia hutumia transfoma kutoka kwa vifaa vilivyovunjika, bomba la Geiger, timer, capacitor, bodi mbalimbali, na vipinga.
Hitimisho
Wakati wa kuchunguza mionzi, unahitaji kuzingatia historia ya mita mwenyewe. Hata kwa ulinzi wa risasi unene wa heshima kasi ya usajili haijawekwa upya. Jambo hili lina maelezo: sababu ya shughuli ni mionzi ya cosmic inayopenya kupitia tabaka za risasi. Muons huruka juu ya uso wa Dunia kila dakika, ambayo imesajiliwa na kaunta na uwezekano wa 100%.
Kuna chanzo kingine cha asili - mionzi iliyokusanywa na kifaa yenyewe. Kwa hiyo, kuhusiana na counter ya Geiger, pia ni sahihi kuzungumza juu ya kuvaa. Mionzi zaidi ya kifaa imekusanya, chini ya kuaminika kwa data yake.
Iwe tunapenda au la, mionzi imeingia katika maisha yetu na haitaenda mbali. Tunahitaji kujifunza kuishi na jambo hili, ambalo ni muhimu na la hatari. Mionzi inajidhihirisha kama mionzi isiyoonekana na isiyoonekana, na bila vifaa maalum haiwezekani kuigundua.
Historia kidogo ya mionzi
X-rays iligunduliwa mnamo 1895. Mwaka mmoja baadaye, mionzi ya urani iligunduliwa, pia kuhusiana na X-rays. Wanasayansi waligundua kwamba walikuwa wanakabiliwa na matukio ya asili mapya kabisa, ambayo hadi sasa hayajaonekana. Inafurahisha kwamba jambo la mionzi liligunduliwa miaka kadhaa mapema, lakini hakuna umuhimu wowote uliowekwa ndani yake, ingawa Nikola Tesla na wafanyikazi wengine wa maabara ya Edison pia walipokea kuchomwa moto kutoka kwa X-rays. Uharibifu wa afya ulihusishwa na chochote, lakini si kwa mionzi, ambayo viumbe hai havijawahi kukutana katika vipimo hivyo. Mwanzoni kabisa mwa karne ya 20, makala zilianza kuonekana kuhusu madhara ya mionzi kwa wanyama. Hii, pia, haikupewa umuhimu wowote hadi hadithi ya kusisimua na "wasichana wa radium" - wafanyikazi wa kiwanda ambacho kilitoa saa zenye mwanga. Wanalowesha tu brashi kwa ncha ya ulimi wao. Hatima mbaya ya baadhi yao haikuchapishwa hata, kwa sababu za kimaadili, na ilibaki mtihani tu kwa mishipa yenye nguvu ya madaktari.
Mnamo mwaka wa 1939, mwanafizikia Lise Meitner, ambaye, pamoja na Otto Hahn na Fritz Strassmann, ni wa watu ambao walikuwa wa kwanza ulimwenguni kugawanya kiini cha urani, bila kukusudia alizungumza juu ya uwezekano wa mmenyuko wa mnyororo, na kutoka wakati huo mwitikio wa mnyororo wa maoni juu ya kuunda bomu ulianza, ambayo ni bomu, na sio "chembe ya amani", ambayo wanasiasa wa umwagaji damu wa karne ya 20, bila shaka, hawangetoa senti. Wale ambao walikuwa "katika kujua" tayari walijua nini hii ingesababisha na mbio za silaha za atomiki zilianza.
Kaunta ya Geiger-Müller ilionekanaje?
Mwanafizikia wa Ujerumani Hans Geiger, ambaye alifanya kazi katika maabara ya Ernst Rutherford, mwaka wa 1908 alipendekeza kanuni ya uendeshaji wa "chembe iliyoshtakiwa" kama maendeleo zaidi ya chumba cha ionization kilichojulikana, ambacho kilikuwa capacitor ya umeme iliyojaa gesi kwa kiwango cha chini. shinikizo. Ilitumiwa na Pierre Curie mnamo 1895 kusoma mali ya umeme ya gesi. Geiger alikuwa na wazo la kuitumia kugundua mionzi ya ionizing kwa sababu mionzi hii ilikuwa na athari ya moja kwa moja kwenye kiwango cha ionization ya gesi.
Mnamo 1928, Walter Müller, chini ya uongozi wa Geiger, aliunda aina kadhaa za vihesabio vya mionzi iliyoundwa kusajili chembe mbalimbali za ionizing. Uundaji wa vihesabio ulikuwa hitaji la haraka sana, bila ambayo haikuwezekana kuendelea na masomo ya vifaa vya mionzi, kwani fizikia, kama sayansi ya majaribio, haiwezekani bila. vyombo vya kupimia. Geiger na Müller walifanya kazi kimakusudi kuunda vihesabio ambavyo vilikuwa nyeti kwa kila aina ya mionzi ambayo ilikuwa imegunduliwa: α, β na γ (neutroni ziligunduliwa tu mwaka wa 1932).
Kaunta ya Geiger-Muller imeonekana kuwa detector rahisi, ya kuaminika, nafuu na ya vitendo. Ingawa yeye sio zaidi chombo cha usahihi kwa utafiti aina ya mtu binafsi chembe au mionzi, lakini inafaa sana kama chombo cha kipimo cha jumla cha ukubwa wa mionzi ya ioni. Na pamoja na vigunduzi vingine, hutumiwa na wanafizikia kwa vipimo sahihi wakati wa majaribio.
Mionzi ya ionizing
Ili kuelewa vyema uendeshaji wa counter ya Geiger-Muller, ni muhimu kuwa na ufahamu wa mionzi ya ionizing kwa ujumla. Kwa ufafanuzi, hizi ni pamoja na chochote kinachoweza kusababisha ionization ya dutu katika hali yake ya kawaida. Hii inahitaji kiasi fulani cha nishati. Kwa mfano, mawimbi ya redio au hata mwanga wa ultraviolet sio mionzi ya ionizing. Mpaka huanza na "ultraviolet ngumu", pia inajulikana kama "x-ray laini". Aina hii ni aina ya photon ya mionzi. Picha nishati ya juu kawaida huitwa gamma quanta.
Ernst Rutherford alikuwa wa kwanza kugawanya mionzi ya ionizing katika aina tatu. Hii ilifanywa kwa usanidi wa majaribio kwa kutumia shamba la sumaku katika utupu. Baadaye iliibuka kuwa hii ni:
α - viini vya atomi za heliamu
β - elektroni za nishati nyingi
γ - gamma quanta (photoni)
Baadaye neutroni ziligunduliwa. Chembe za alfa huzuiliwa kwa urahisi hata na karatasi ya kawaida, chembe za beta zina nguvu kubwa zaidi ya kupenya, na miale ya gamma ina nguvu ya juu zaidi ya kupenya. Neutroni ndio hatari zaidi (kwa umbali wa hadi makumi mengi ya mita angani!). Kwa sababu ya kutokuwa na upande wa umeme, hawaingiliani nao makombora ya elektroniki molekuli za maada. Lakini mara moja ndani kiini cha atomiki, uwezekano wa ambayo ni ya juu kabisa, husababisha kutokuwa na utulivu na kuoza, na malezi, kama sheria, ya isotopu za mionzi. Na wale, kwa upande wake, kuoza, wenyewe huunda "bouquet" nzima ya mionzi ya ionizing. Jambo baya zaidi ni kwamba kitu kilicho na irradiated au kiumbe hai yenyewe inakuwa chanzo cha mionzi kwa saa nyingi na siku.
Muundo wa counter ya Geiger-Muller na kanuni yake ya uendeshaji
Kaunta ya kutokwa kwa gesi ya Geiger-Muller kawaida hufanywa kwa njia ya bomba iliyofungwa, glasi au chuma, ambayo hewa hutolewa, na badala yake gesi ya inert (neon au argon au mchanganyiko wa zote mbili) huongezwa chini ya shinikizo la chini. , pamoja na mchanganyiko wa halojeni au pombe. Waya nyembamba huwekwa kando ya mhimili wa bomba, na silinda ya chuma iko pamoja nayo. Wote tube na waya ni electrodes: tube ni cathode, na waya ni anode. Minus kutoka kwa chanzo cha voltage ya mara kwa mara huunganishwa na cathode, na pamoja na chanzo cha voltage mara kwa mara huunganishwa na anode kupitia upinzani mkubwa wa mara kwa mara. Kwa umeme, mgawanyiko wa voltage hupatikana, katikati ambayo (makutano ya upinzani na anode ya mita) voltage ni karibu sawa na voltage kwenye chanzo. Hii ni kawaida mia kadhaa ya volts.
Wakati chembe ya ionizing inaruka kupitia bomba, atomi za gesi ya ajizi, tayari zimeingia uwanja wa umeme mvutano wa juu, uzoefu wa migongano na chembe hii. Nishati iliyotolewa na chembe wakati wa mgongano inatosha kutenganisha elektroni kutoka kwa atomi za gesi. Elektroni za sekondari zinazotokana zina uwezo wa kuunda migongano mpya na, kwa hivyo, maporomoko yote ya elektroni na ioni hupatikana. Chini ya ushawishi wa uwanja wa umeme, elektroni huharakishwa kuelekea anode, na ioni za gesi zenye chaji huharakishwa kuelekea cathode ya bomba. Kwa hivyo, mkondo wa umeme unatokea. Lakini kwa kuwa nishati ya chembe tayari imetumika kwenye mgongano, kikamilifu au sehemu (chembe iliruka kupitia bomba), usambazaji wa atomi za gesi ya ionized pia huisha, ambayo ni ya kuhitajika na inahakikishwa na hatua zingine za ziada, ambazo tutazungumza. kuhusu wakati wa kuchambua vigezo vya vihesabio.
Wakati chembe ya kushtakiwa inapoingia kwenye counter ya Geiger-Muller, kutokana na sasa inayotokana, upinzani wa matone ya tube, na kwa hiyo voltage kwenye midpoint ya mgawanyiko wa voltage, ambayo ilijadiliwa hapo juu. Kisha upinzani wa tube, kutokana na ongezeko la upinzani wake, hurejeshwa, na voltage tena inakuwa sawa. Kwa hivyo, tunapata pigo hasi la voltage. Kwa kuhesabu msukumo, tunaweza kukadiria idadi ya chembe zinazopita. Nguvu ya uwanja wa umeme ni ya juu sana karibu na anode kwa sababu ya saizi yake ndogo, ambayo inafanya counter kuwa nyeti zaidi.
Miundo ya kaunta ya Geiger-Muller
Vipimo vya kisasa vya Geiger-Muller vinapatikana katika matoleo mawili kuu: "classic" na gorofa. Counter classic ni ya bomba nyembamba-walled chuma na bati. Uso wa bati wa mita hufanya bomba kuwa ngumu na sugu kwa nje shinikizo la anga na hairuhusu kubomoka chini ya ushawishi wake. Katika mwisho wa bomba kuna vihami vya kuziba vilivyotengenezwa kwa glasi au plastiki ya thermosetting. Pia zina vifuniko vya terminal vya kuunganisha kwenye mzunguko wa kifaa. Bomba limewekwa alama na limefunikwa na varnish ya kuhami ya kudumu, bila kuhesabu, bila shaka, vituo vyake. Polarity ya vituo pia imeonyeshwa. Hii ni counter ya ulimwengu kwa kila aina ya mionzi ya ionizing, hasa beta na gamma.
Kaunta ambazo ni nyeti kwa mionzi ya beta laini hufanywa kwa njia tofauti. Kwa sababu ya safu fupi ya chembe za beta, zinapaswa kufanywa gorofa, na dirisha la mica ambalo huzuia mionzi ya beta kwa nguvu; chaguo mojawapo kwa counter kama hiyo ni sensor ya mionzi. BETA-2. Mali nyingine zote za mita zinatambuliwa na nyenzo ambazo zinafanywa.
Kaunta zilizoundwa kurekodi mionzi ya gamma zina cathode iliyotengenezwa kwa metali yenye nambari ya chaji ya juu, au imepakwa kwa metali kama hizo. Gesi ina ioni ya chini sana na gamma photons. Lakini fotoni za gamma zina uwezo wa kutoa elektroni nyingi za upili kutoka kwa cathode ikiwa imechaguliwa ipasavyo. Kaunta za Geiger-Muller za chembe za beta zinatengenezwa na madirisha nyembamba ili kusambaza vyema chembe, kwa kuwa ni elektroni za kawaida ambazo zimepokea nishati zaidi. Wanaingiliana na jambo vizuri sana na hupoteza nishati hii haraka.
Kwa upande wa chembe za alpha hali ni mbaya zaidi. Kwa hivyo, licha ya nishati nzuri sana, kwa mpangilio wa MeV kadhaa, chembe za alpha huingiliana kwa nguvu sana na molekuli kwenye njia yao na kupoteza nishati haraka. Ikiwa maada inalinganishwa na msitu, na elektroni inalinganishwa na risasi, basi chembe za alpha itabidi zilinganishwe na tanki inayoanguka msituni. Hata hivyo, counter ya kawaida hujibu vizuri kwa mionzi ya α, lakini tu kwa umbali wa hadi sentimita kadhaa.
Kwa tathmini ya lengo la kiwango cha mionzi ya ionizing kipimo cha kipimo kwenye kaunta matumizi ya jumla mara nyingi huwa na vihesabio viwili vinavyofanya kazi sambamba. Moja ni nyeti zaidi kwa mionzi ya α na β, na ya pili kwa mionzi ya γ. Mpango huu wa kutumia counters mbili unatekelezwa katika dosimeter RADEX RD1008 na katika kipimo cha dosimeter-radiometer RADEKS MKS-1009, ambayo counter imewekwa BETA-2 Na BETA-2M. Wakati mwingine bar au sahani ya aloi iliyo na mchanganyiko wa cadmium huwekwa kati ya counters. Neutroni zinapogonga upau kama huo, mionzi ya γ inatolewa, ambayo imerekodiwa. Hii inafanywa ili kuweza kugundua mionzi ya neutroni, ambayo kaunta rahisi za Geiger hazijali. Njia nyingine ni kupaka nyumba (cathode) na uchafu unaoweza kutoa hisia kwa nyutroni.
Halojeni (klorini, bromini) huongezwa kwa gesi ili kuzima haraka kutokwa. Mvuke wa pombe pia hutumikia kusudi lile lile, ingawa pombe katika kesi hii ni ya muda mfupi (hii kwa ujumla ni sifa ya pombe) na mita ya "sobered up" huanza "kupigia", ambayo ni, haiwezi kufanya kazi kwa njia iliyokusudiwa. . Hii hutokea mahali fulani baada ya mapigo 1e9 (bilioni) kugunduliwa, ambayo sio mengi. Mita zilizo na halojeni ni za kudumu zaidi.
Vigezo na njia za uendeshaji za counters za Geiger
Unyeti wa kaunta za Geiger.
Unyeti wa counter inakadiriwa na uwiano wa idadi ya microroentgens kutoka chanzo cha kumbukumbu hadi idadi ya mapigo yanayosababishwa na mionzi hii. Kwa kuwa kaunta za Geiger hazijaundwa kupima nishati ya chembe, ukadiriaji sahihi ni mgumu. Kaunta zimesawazishwa kwa kutumia vyanzo vya marejeleo vya isotopu. Ikumbukwe kwamba parameter hii ni aina tofauti kaunta zinaweza kutofautiana sana, hapa chini ni vigezo vya kaunta za kawaida za Geiger-Müller:
Kaunta ya Geiger-Muller Beta-2- 160 ÷ 240 imp/µR
Kaunta ya Geiger-Muller Beta-1- 96 ÷ 144 imp/µR
Kaunta ya Geiger-Muller SBM-20- 60 ÷ 75 imp/µR
Kaunta ya Geiger-Muller SBM-21- 6.5 ÷ 9.5 imp/µR
Kaunta ya Geiger-Muller SBM-10- 9.6 ÷ 10.8 imp/μR
Eneo la dirisha la kuingilia au eneo la kazi
Eneo la sensor ya mionzi ambayo chembe za mionzi huruka. Tabia hii inahusiana moja kwa moja na vipimo vya sensor. Kadiri eneo linavyokuwa kubwa, ndivyo chembe nyingi zaidi kaunta ya Geiger-Muller itashika. Kawaida parameter hii inaonyeshwa kwa sentimita za mraba.
Kaunta ya Geiger-Muller Beta-2- 13.8 cm 2
Kaunta ya Geiger-Muller Beta-1- 7 cm 2
Voltage hii inalingana takriban na katikati sifa za utendaji. Tabia ya uendeshaji ni sehemu ya gorofa ya utegemezi wa idadi ya mapigo yaliyorekodiwa kwenye voltage, ndiyo sababu pia inaitwa "plateau". Katika hatua hii inafikiwa kasi ya juu kazi (kikomo cha kipimo cha juu). Thamani ya kawaida ni 400 V.
Upana wa tabia ya uendeshaji wa kaunta.
Hii ni tofauti kati ya voltage ya kuvunjika kwa cheche na voltage ya pato kwenye sehemu ya gorofa ya tabia. Thamani ya kawaida ni 100 V.
Mteremko wa tabia ya uendeshaji wa mita.
Mteremko hupimwa kama asilimia ya mapigo kwa volt. Ni sifa ya makosa ya takwimu ya vipimo (kuhesabu idadi ya mapigo). Thamani ya kawaida ni 0.15%.
Joto la uendeshaji linaloruhusiwa la mita.
Kwa madhumuni ya jumla mita -50 ... +70 digrii Celsius. Hii ni kigezo muhimu sana ikiwa kaunta inafanya kazi katika kamera, chaneli na maeneo mengine vifaa tata: vichapuzi, vinu vya mitambo, n.k.
Rasilimali ya kazi ya kaunta.
Jumla ya idadi ya mipigo ambayo mita husajili kabla ya usomaji wake kuanza kuwa sahihi. Kwa vifaa vilivyo na viongeza vya kikaboni, kujizima kwa kawaida ni 1e9 (nguvu kumi hadi tisa, au bilioni moja). Rasilimali inahesabiwa tu ikiwa voltage ya uendeshaji inatumika kwa mita. Ikiwa kihesabu kimehifadhiwa tu, rasilimali hii haitumiwi.
Kukabiliana na wakati wa kufa.
Huu ndio wakati (wakati wa kurejesha) wakati ambapo counter inaendesha sasa baada ya kuchochewa na chembe inayopita. Kuwepo kwa wakati kama huo kunamaanisha kuwa kuna kikomo cha juu cha mzunguko wa mapigo na hii inaweka mipaka ya kipimo. Thamani ya kawaida ni 1e-4 s, ambayo ni sekunde kumi.
Ikumbukwe kwamba kwa sababu ya wakati uliokufa, sensor inaweza kuwa "isiyo na kiwango" na kubaki kimya wakati hatari zaidi (kwa mfano, mmenyuko wa mnyororo wa hiari katika uzalishaji). Kesi kama hizo zimetokea, na ili kukabiliana nazo, skrini za risasi hutumiwa kufunika sehemu ya vihisi vya mifumo ya kengele ya dharura.
Mandharinyuma maalum ya kaunta.
Inapimwa katika vyumba vya risasi vyenye nene ili kutathmini ubora wa mita. Thamani ya kawaida ni 1 ... mipigo 2 kwa dakika.
Utumiaji wa vitendo wa kaunta za Geiger
Soviet na sasa Sekta ya Kirusi inazalisha aina nyingi za counters Geiger-Muller. Hapa kuna chapa za kawaida: STS-6, SBM-20, SI-1G, SI21G, SI22G, SI34G, mita za safu ya Gamma, vihesabio vya mwisho vya safu. Beta"na wapo wengi zaidi. Zote hutumiwa kwa ufuatiliaji na kupima mionzi: kwenye vituo sekta ya nyuklia, katika taasisi za kisayansi na elimu, katika ulinzi wa raia, dawa, na hata katika maisha ya kila siku. Baada ya ajali ya Chernobyl, dosimeters za kaya, ambayo hapo awali haikujulikana kwa idadi ya watu hata kwa jina, imekuwa maarufu sana. Bidhaa nyingi za dosimeters za kaya zimeonekana. Wote hutumia kihesabu cha Geiger-Muller kama kihisi cha mionzi. Katika dosimeters za kaya, zilizopo moja hadi mbili au counters za mwisho zimewekwa.
VITENGO VYA UPIMAJI WA KIASI CHA Mionzi
Kwa muda mrefu, kitengo cha kipimo cha P (roentgen) kilikuwa cha kawaida. Hata hivyo, wakati wa kuhamia mfumo wa SI, vitengo vingine vinaonekana. X-ray ni kitengo cha kipimo cha mfiduo, "kiasi cha mionzi", ambayo inaonyeshwa kama idadi ya ayoni zinazozalishwa katika hewa kavu. Kwa kipimo cha 1 R, jozi 2.082e9 za ions huundwa katika 1 cm3 ya hewa (ambayo inalingana na kitengo 1 cha malipo ya SGSE). Katika mfumo wa SI, kipimo cha mfiduo kinaonyeshwa kwa coulombs kwa kilo, na kwa eksirei hii inahusiana na equation:
1 C/kg = 3876 R
Kiwango cha kufyonzwa cha mionzi hupimwa kwa joules kwa kilo na inaitwa Grey. Hiki ni kibadala cha kitengo cha rad kilichopitwa na wakati. Kiwango cha kipimo cha kufyonzwa kinapimwa kwa kijivu kwa sekunde. Kiwango cha kipimo cha kukaribia aliyeambukizwa (EDR), ambacho awali kilipimwa katika roentgens kwa sekunde, sasa kinapimwa kwa amperes kwa kila kilo. Kiwango sawa cha mionzi ambapo kipimo cha kufyonzwa ni 1 Gy (kijivu) na kipengele cha ubora wa mionzi ni 1 inaitwa Sievert. Rem (sawa na kibayolojia ya x-ray) ni mia moja ya sievert, ambayo sasa inachukuliwa kuwa ya kizamani. Walakini, hata leo vitengo vyote vilivyopitwa na wakati vinatumika sana.
Dhana kuu katika vipimo vya mionzi ni kipimo na nguvu. Dozi ni idadi ya malipo ya kimsingi katika mchakato wa ionization ya dutu, na nguvu ni kiwango cha uundaji wa kipimo kwa kila wakati wa kitengo. Na katika vitengo gani hii inaonyeshwa ni suala la ladha na urahisi.
Hata kipimo kidogo ni hatari kwa suala la matokeo ya muda mrefu kwa mwili. Kuhesabu hatari ni rahisi sana. Kwa mfano, kipimo chako cha kipimo kinaonyesha milliroentgen 300 kwa saa. Ikiwa unakaa mahali hapa kwa siku, utapokea kipimo cha 24 * 0.3 = 7.2 roentgens. Hii ni hatari na unahitaji kuondoka hapa haraka iwezekanavyo. Kwa ujumla, ikiwa unaona hata mionzi dhaifu, unahitaji kuondoka nayo na kuiangalia hata kwa mbali. Ikiwa "anakufuata", unaweza "kupongeza", umepigwa na neutroni. Lakini si kila dosimeter inaweza kujibu kwao.
Kwa vyanzo vya mionzi, kiasi kinachoonyesha idadi ya kuoza kwa kila kitengo cha wakati hutumiwa; inaitwa shughuli na pia hupimwa na seti. vitengo mbalimbali: curie, becquerel, rutherford na wengine wengine. Kiasi cha shughuli, kilichopimwa mara mbili na kujitenga kwa kutosha kwa wakati, ikiwa inapungua, inafanya uwezekano wa kuhesabu wakati, kwa mujibu wa sheria ya kuoza kwa mionzi, wakati chanzo kinakuwa salama kwa kutosha.
Counter ya Geiger ni silinda iliyohamishwa na electrodes mbili, ambayo mchanganyiko wa gesi huletwa, unaojumuisha neon ionized kwa urahisi na argon na kuongeza ndogo ya halogen - klorini au bromini.
Voltage ya juu hutumiwa kwa electrodes, ambayo yenyewe haina kusababisha matukio yoyote ya kutokwa (angalia takwimu).
Kaunta itabaki katika hali hii hadi kituo cha ionization kitakapoonekana kwenye kati yake ya gesi - njia ya ioni na elektroni zinazozalishwa na chembe ya ionizing inayowasili kutoka nje.
Elektroni za msingi, zinazoongeza kasi katika uwanja wa umeme, ionize "njiani" molekuli nyingine za kati ya gesi, na kuzalisha elektroni mpya zaidi na zaidi na ioni. Kukua kama maporomoko ya theluji, mchakato huu unaisha na uundaji wa wingu la elektroni kwenye nafasi ya interelectrode, na kuongeza kasi ya upitishaji wake. Utoaji hutokea katika mazingira ya gesi ya mita, inayoonekana (ikiwa chombo ni cha uwazi) hata kwa jicho la uchi.
Mchakato wa kurudi nyuma- kurudi kwa kati ya gesi kwa hali yake ya awali hutokea chini ya ushawishi wa halogen iliyo ndani yake, ambayo inakuza recombination kali ya mashtaka. Lakini mchakato huu ni polepole zaidi. Kipindi cha muda kinachohitajika kurejesha unyeti wa mionzi ya counter na kwa kweli huamua utendaji wake - wakati unaoitwa "wafu" - ni sifa muhimu ya pasipoti ya counter.
Halojeni- sehemu ya matumizi ya mazingira ya gesi ya mita. Lakini sehemu hii ni kubwa sana kwamba katika hali ya nyuma ya kuhesabu ingeweza kudumu kwa karne nyingi (wakati wa uendeshaji wa halojeni, kwa mfano, counter ya SBM20 ni angalau 2 10 10 pulses).
Mita za aina hii huitwa mita za kuzima za halogen. Tofauti zaidi voltage ya chini usambazaji wa umeme, vigezo bora vya ishara za pato na kasi ya juu, ziligeuka kuwa rahisi sana kutumika kama sensorer za mionzi ya ionizing katika vyombo vya nyumbani udhibiti wa mionzi.
Kaunta za Geiger zina uwezo wa kujibu zaidi aina tofauti mionzi ya ionizing - α, β, γ, ultraviolet, x-ray, neutron. Lakini unyeti halisi wa spectral wa mita inategemea muundo wake.
Mara nyingi zaidi kuna mita zilizo na silinda ya silinda iliyotengenezwa nayo ya chuma cha pua unene 0.05....0.06 mm. Silinda katika counter vile pia ni cathode yake. Unyeti wa spectral wa kihesabu chenye kuta nyembamba hupunguzwa na γ- na mionzi β ngumu.
Kaunta zilizo na silinda ya glasi ni nyeti tu kwa γ-mionzi (kioo cha unene wa mm 1 ni kizuizi kisichoweza kushindwa cha mionzi ya beta). Cathode katika counters vile ni safu nyembamba ya conductive iliyowekwa kwenye uso wa ndani wa kioo. Kaunta yenye silinda ya chuma yenye kuta nene (zaidi ya 0.2 mm) pia karibu inapoteza usikivu wa β-mionzi.
Katika vihesabio vya Geiger vilivyoundwa kutambua mionzi ya beta laini, madirisha maalum yanafanywa kwa mica nyembamba sana.
Dirisha la kukabiliana na X-ray linafanywa kwa berili, na dirisha la kukabiliana na ultraviolet linafanywa kwa kioo cha quartz.
Boroni huletwa kwenye kaunta ya neutroni, inapoingiliana ambayo mtiririko wa neutroni hubadilishwa kuwa chembe za α zinazoweza kutambulika kwa urahisi.
Mionzi ya Photon - ultraviolet, x-ray, γ-mionzi - Kaunta za Geiger huona moja kwa moja: kupitia athari ya picha ya umeme, athari ya Compton, athari ya uundaji wa jozi; katika kila kisa, mionzi inayoingiliana na dutu ya cathode inabadilishwa kuwa mtiririko wa elektroni.
Kila chembe inayogunduliwa na kihesabu cha Geiger husisimua mdundo mfupi (vipande vya millisecond) ndani yake. Idadi ya mapigo yanayotokea kwa wakati wa kitengo - kiwango cha kuhesabu cha counter ya Geiger - inategemea kiwango cha mionzi ya ionizing na voltage kwenye electrodes yake. Grafu ya kawaida ya kiwango cha kuhesabu dhidi ya nguvu ya usambazaji wa voltage U imeonyeshwa kwenye Mtini. a.
Hapa:
Uns - kuhesabu voltage ya kuanza;
Umin na Umax ni mipaka ya chini na ya juu ya sehemu ya kazi, kinachojulikana sahani, ambayo kasi ya kuhesabu ni karibu huru ya voltage ya usambazaji wa mita.
Voltage ya uendeshaji Up kawaida huchaguliwa katikati ya sehemu hii.
Inalingana na N (Juu) - kiwango cha kuhesabu katika hali hii.
Katika Mtini. b inaonyesha tegemezi N(Upit) kwa kaunta ya SBM20 iliyoko katika uwanja wa mionzi ya ioni, takriban mara 1000 zaidi ya kiwango cha mionzi ya asili ya asili.
Utegemezi wa kiwango cha kuhesabu juu ya kiwango cha mfiduo wa mionzi ya counter ni sifa yake muhimu zaidi.
Grafu ya utegemezi huu ni karibu ya mstari, na kwa hiyo unyeti wa mionzi ya counter mara nyingi huonyeshwa kwa suala la pulse/μR (pulses kwa microroentgen; mwelekeo huu unafuata kutoka kwa uwiano wa kiwango cha kuhesabu - pulse / s - kwa kiwango cha mionzi. - μR/s). Katika Mtini. Mchoro wa 4 unaonyesha grafu ya utegemezi huu kwa kaunta ya SBM20.
Katika hali ambapo haijaonyeshwa (sio kawaida, kwa bahati mbaya), unyeti wa mionzi ya counter inapaswa kuhukumiwa tofauti, ambayo pia ni sana. parameter muhimu- background mwenyewe.
Hili ndilo jina lililopewa kiwango cha kuhesabu, ambacho husababishwa na vipengele viwili: nje - mionzi ya asili ya asili, na ya ndani - mionzi ya radionuclides inayopatikana katika muundo wa kukabiliana yenyewe, pamoja na utoaji wa elektroni wa hiari wa cathode yake.
Moja zaidi sifa muhimu Geiger counter ni utegemezi wa unyeti wake wa mionzi kwenye nishati (ugumu) wa chembe za ionizing.
Katika jargon ya kitaaluma, grafu ya uhusiano huu inaitwa "hatua ya nguvu." Kiwango ambacho utegemezi huu ni muhimu unaonyeshwa na grafu kwenye Mtini. 5
"Kuendesha kwa ugumu" bila shaka kutaathiri usahihi wa vipimo vilivyochukuliwa.
Bila kujadili swali la ikiwa radiometer ya kaya inahitaji usahihi wa kipimo cha juu, tunaona kuwa vifaa vile vya viwandani vinatofautiana na wale wa amateur tu katika urekebishaji wa counter ya Geiger kwa suala la ugumu. Ili kufanya hivyo, huweka "shati" juu yake - kichungi cha kupita. Kichujio hiki lazima, kwanza, "kikatishe" mionzi ya nje (kimsingi (β-minururisho), na, pili, ikiwa na takriban tabia ya ukaidi kinyume inayohusiana na kaunta, ilipe fidia ya "kupigwa kwa uthabiti" wa kaunta yenyewe. Baadhi ya dosimita za viwanda pia huzingatia shughuli ya hiari ya kaunta ya Geiger.
Ukweli kwamba counter ya Geiger ni kifaa cha avalanche pia ina hasara zake - kwa majibu ya kifaa hicho mtu hawezi kuhukumu sababu ya msingi ya msisimko wake. Mapigo ya pato yanayotokana na counter ya Geiger chini ya ushawishi wa α-chembe, elektroni, γ-quanta (katika kukabiliana na kukabiliana na aina hizi zote za mionzi) sio tofauti.
Chembe zenyewe na nguvu zao hupotea kabisa katika maporomoko ya theluji ambayo huzalisha.
Kimsingi, unyeti wa mionzi ya kaunta ya Geiger inaweza kurekebishwa kwa kubadilisha volteji ya usambazaji kuanzia voltage ya kuanza kuhesabu hadi kufikia uwanda wa juu: Upit € . Lakini utawala huu ni imara sana, na katika hali yoyote mbaya mtu hawezi kutegemea.
Marekebisho ya unyeti thabiti yanawezekana tu kwenye counter ya Geiger ya elektroni tatu, ambayo usanidi na kiasi cha nafasi ambayo miale ya theluji inawezekana inategemea voltage kwenye electrode ya kudhibiti. Katika Mtini. 6, a inaonyesha mchoro wa unganisho wa kaunta kama hiyo, na kwenye Mtini. 6, b - utegemezi wa unyeti wake wa mionzi kwenye voltage kwenye electrode ya kudhibiti.
Mchele. 8. Kuwasha counter-electrode Geiger counter (a); utegemezi wa unyeti wake wa mionzi kwenye voltage kwenye elektrodi ya kudhibiti (b)
Hata hivyo, counters tatu-electrode Geiger hazitumiwi sana. Sababu ni jenereta ya Uynp. Umeme unaozingatia unyeti halisi wa mionzi ya counter-electrode Geiger counter iligeuka kuwa rahisi zaidi kuliko chanzo hiki cha juu-voltage.
Katika vifaa vya nyumbani vya dosimetric, kasi ya counter ya Geiger sio kikwazo kabisa (mtu lazima atambue chanzo cha mionzi kabla ya kuhitaji kasi hii). Kwa hiyo, hakuna haja ya kuwasha counter ya Geiger yenye anodi nyingi kama inavyopendekezwa katika vitabu vya kumbukumbu (Mchoro.). 
Wakati wa kudumu wakati unachanganya moja kwa moja hata anodi zote kumi za mita ya SBT10, sehemu nyingi zaidi za zile za nyumbani, bado inabaki kuwa ndogo ya kutosha (R n Ca = 15 10 6 10 5 10 -12 = 0.75 ms) ili kuwa na kwa hakika hakuna athari kwa matokeo ya kipimo hata katika nyanja ambazo ni mara elfu zaidi ya kiwango cha mionzi ya asili asilia.
Je, kuna vihesabio vya Geiger vinavyoweza kuitikia miale ya α - mojawapo ya hatari zaidi kwa wanadamu?
Hebu tutathmini uwezo wa vihesabio vilivyo na madirisha ya mica (nyingine haziwezi kuzingatiwa) kujibu mionzi ya α ya plutonium-239 sawa (Ea = 5.16 MeV). Aina mbalimbali za chembe zake za α angani ni takriban sm 3.5. Mica yenye msongamano wa 2.8 g/cm 3 (ina uzito wa takribani mara 2200 kuliko hewa) na unene wa mikroni 10 (cm 10 -3) ni sawa na "mto" wa hewa na unene wa 2200 10 - 3 = 2.2 cm. Hiyo ni, counter yenye dirisha la mica 10 microns nene itaweza kuchunguza mionzi ya plutonium-239 ikiwa inakaribia. Kwa hali yoyote, "pengo" kati ya emitter na counter inapaswa kuwa chini ya 3.5 - 2.2 = 1.3 cm.