Методы гашения разряда

Рассмотрим более подробно методы гашения непрерывного разряда в самогасящих счётчиках и счётчиках Гейлера-Мюллера. Попадание следующей ионизационной частицы в «зажженный» счетчик не может заметно изменить величину тока и, следовательно, не будет зарегистрировано.

Поэтому необходимо автоматически прерывать разряд в счетчике Гейгера и, таким образом, подготовлять счетчик к регистрации новой частицы.

Существуют два основных метода гашения разряда:

• 1. Применение гасящих радиотехнических схем;
• 2. Заполнение счетчиков подобранными смесями газов. Именно в соответствии с этим, в первом случае счетчики называют несамогасящимися, во втором — самогасящимися.

Простейшая схема состоит из большого (миллиарды Ом) сопротивления, включенного последовательно с анодом счетчика. При прохождении по этому сопротивлению импульса тока на нем падает значительная часть напряжения источника питания, а напряжение на электродах в этот момент уменьшается.

Начавшийся непрерывный разряд обрывается, так как счетчик оказывается переведенным в режим области пропорционального счета или даже тока насыщения. В более сложных схемах гашения обычно используется своего рода отрицательная обратная связь. В ответ на возникший в счетчике импульс тока специальная радиотехническая схема вырабатывает отрицательный импульс напряжения.

Этот отрицательный импульс подается на счетчик, снижает разность потенциалов на электродах и, таким образом, вызывает прекращение газового разряда в счетчике. Недостатком рассмотренного способа гашения является низкая разрешающая способность.

В настоящее время почти исключительно используются самогасящиеся счетчики, которые обладают рядом преимуществ (быстрота действия, упрощение схемы включения, и др.).

Чтобы сделать счетчик самогасящимся, нужно, очевидно, ограничить явления, способствующие установлению непрерывного разряда в счетчике. Прежде всего следует избежать вырывания электронов из катода при поглощении на нем ультрафиолетового излучения, так как это является главной причиной образования непрерывного разряда.

Появление самопроизвольных ложных импульсов вслед за регистрацией настоящего импульса, вызванного частицей, попавшей в счетчик, следует связывать с выбиванием электронов из катода положительными ионами и с высвечиванием так называемых метастабильных атомов.

Оказалось, что для этого, что для этого к обычному наполнителю — одноатомному газу, например аргону, следует добавить до 10% газа или паров многоатомных молекул некоторых веществ (этиловый спирт, метан, хлор, и др.).

Возможно подобрать такое сочетание газов в смеси, что образующиеся фотоны будут полностью поглощаться многоатомными молекулами на расстоянии в 1−2 мм. от места их возникновения и не смогут поэтому все долететь до катода и вызвать заметный фотоэффект.

При этом многоатомные молекулы либо ионизируются, либо диссоциируют на радикалы — распадаются на части.

В настоящее время галогенные и спиртовые счётчики получили широкое применение, благодаря ряду своих свойств. Для галогенных счётчиков это: низкое рабочее напряжение 300−340 В, (в то время как для спиртовых 500−1000 В), широкий интервал рабочих температур и большой срок службы (до 10¹² импульсов), определяемый лишь разрушением анода в результате бомбардировки электронами, в то время к их недостаткам относятся большое время развития заряда (около 10^-5 с), что связано с захватом электронов галогеном с образованием отрицательных ионов.