2.4 Счетчики с самостоятельным разрядом

Счетчики с самостоятельным разрядом в зависимости от рода наполняющего газа и от внешних параметров делятся на две группы:

а) несамогасящиеся (или «медленные») счетчики;

б) самогасящиеся (или «быстрые») счетчики.

Эти счетчики отличаются друг от друга механизмом распространения разряда, механизмом гашения разряда, продолжительностью разряда.

Общая же особенность их – использование самостоятельного разряда, амплитуда которого не зависит от начальной ионизации (т.е. от числа первичных электронов, образованных регистрируемой частицей). Работают эти счетчики в области Гейгера.

2.3.2 Рабочая характеристика счетчика

Свойства счетчика как измерительного прибора определяются его счетной, или рабочей, характеристикой, которая представляет собой зависимость числа регистрируемых в счетчике разрядов (за единицу времени) от величины приложенного к нему напряжения.

Р

азность потенциалов, при которой впервые возникают импульсы, называется начальным потенциалом работы или потенциалом «зажигания» (U_Z). При увеличении напряжения число регистрируемых импульсов возрастает сначала быстро, затем медленнее, а от U_A до U_в остается примерно постоянным. В зависимости от величины перенапряжения (U_cч – U_z) рабочую характеристику можно разделить на 3 части. Если напряжение меньше U_A, то не все частицы, регистрируются прибором. Коэффициент усиления здесь еще не настолько велик, чтобы вторичная схема регистрировала все импульсы, здесь еще область ограниченной пропорциональности и регистрируются те частицы, которые образуют значительное число первоначальных ионов. Начиная с U_A, счетчик регистрирует все частицы, которые образуют в объеме счетчика хотя бы одну пару ионов, т.е. здесь мы имеем уже гейгеровскую область, область самостоятельного разряда, коэффициент газового усиления велик (10⁶). Этот участок, простирающийся до U_B, носит название плато счетчика. Оно может быть не строго параллельным оси абсцисс, а наклонено под некоторым углом, величина которого зависит от конструкции счетчика, параметров схемы, свойств катода, давления газа и т.п. У хороших счетчиков наклон плато – не более 5-7 % на 100 В.

При повышении напряжения выше U_B число разрядов начинает резко возрастать. Это происходит не за счет увеличения чувствительности, а в силу появления самопроизвольных разрядов. Работать в этой области невозможно, т.к. число самопроизвольных разрядов зависит от интенсивности облучения, времени и других факторов.

Р

Рис.3.9 ‒ Установка малого фона

азряды, происходящие в счетчике, работающем в области плато без облучения, называются темповыми разрядами, или фоном. Величина фона определяется космическим излучением, радиоактивными загрязнениями воздуха, стенок счетчика, а также радиоактивностью земли. В среднем, на 1 см² поверхности счетчика фон составляет 1-2 импульса в минуту. Для уменьшения фона счетчики помещаются в свинцовые домики. В установке малого фона (УМФ) внутренние стенки свинцового домика выкладываются счетчиками, соединенными между собой параллельно. Схема антисовпадений отбрасывает разряды, происшедшие одновременно в центральном счетчике и в защитном блоке счетчиков.

Некоторые типы счетчиков (БФЛ) изготавливаются из специального бескалиевого стекла, чтобы уменьшить фон от радиоактивного изотопа ⁴⁰K.