От ионизационной камеры до счетчика Гейгера — Мюллера

дополнительной ионизации газа соударяющимися электронами.

*) Положительный ион и электрон называют парой ионов.

 

При медленном увеличении напряжения этот процесс ударной ионизации сначала происходит только около нити, где напряженность поля наибольшая. Нам известно, что ионизация атома электроном может произойти только в том случае, когда энергия электрона будет равна или больше потенциала ионизации газа, в котором он движется. При каждой встрече с нейтральным атомом электрон теряет большую часть своей кинетической энергии.

image

Рис. 11. Зависимость величины собранного на электроде заряда от напряжения на газоразрядном промежутке для больших и малых начальных ионизаций: /—область ионизационной камеры; //—область пропорционального усиления; ///—область ограниченной пропорциональности; IV— область самостоятельного разряда или область Гейгера; V— область непрерывного разряда.

Если напряженность электрического поля будет такой, при которой электрон до следующего столкновения успеет набрать энергию, равную потенциалу ионизации газа, то при столкновении произойдет акт ионизации, то есть из электронной оболочки атома освободится электрон. Этот «вторичный» электрон вместе с «первичным» вновь разгоняются полем и при следующих соударениях каждый из них вновь ионизирует атомы, создавая новые «вторичные» электроны.

Количество их быстро нарастает, наподобие грозных снежных лавин, скатывающихся по крутым склонам гор. Этот процесс поэтому и называют процессом образования электронных лавин. В результате этого процесса с увеличением напряжения количество электричества в импульсе быстро нарастает (участок II на рис. 11).

При своем движении к нити электрон, образованный внешним ионизатором, рождает на своем пути большое число новых ионов и электронов. Очевидно, количество электричества в импульсе на участке напряжений II будет во столько раз больше количества электричества в импульсе на участке I, во сколько раз «размножится» первичный электрон. Электрический ток в счетчике как бы умножается, усиливается, так же как в фотоэлектронном умножителе.

Усиление достигает десятков тысяч раз. Число, в которое увеличивается количество протекающего через счетчик электричества по сравнению с участком напряжений I, принято называть коэффициентом газового усиления. Величина коэффициента газового усиления может изменяться в пределах от единицы, в случае когда счетчик работает в режиме ионизационной камеры (участок кривой I), и приблизительно до нескольких тысяч в конце участка II. На этом участке величина

Страница 2 of 4« First...23...Last »