Geiger-Müller-cső

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Egy modern Geiger-Müller számláló

A Geiger–Müller-cső egy gáztöltésű detektor, ami az ionizáló sugárzás detektálására képes. Általában henger alakú, a közepén egy vékony dróttal. A henger palástja játsza a katód, a drót az anód szerepét. A henger egyik alapján vékonyabb a fal – ezen keresztül jut az ionizáló sugárzás a csőbe. A sugárzás által keltett elektronok és ionok elkezdenek áramlani az elektródák felé, ezzel áramot keltve. Az így kialakult kisülés azonban nem szűnik meg, több okból kifolyólag:

• a keletkezett fotonok fényelektromos jelenség által újabb elektronokat löknek ki a katódból
• a katódba csapódó ionok újabb elektronokat löknek ki belőle

A folyamatos elektron – utánpótlás miatt a kisülés fönntartja magát, lehetlenné téve ezáltal az újabb részecskék detekcióját. Hogy a detektort újból használni lehessen, meg kell állítani a kisülést:

• A nem önkioltó számlálók a csőre kapcsolt feszültség csökkentésével állítják meg a kisülést. Hátránya a nagy holtidő.
• Az önkioltó számlálók esetében a csőben lévő nemesgázhoz más többatomos gázokat kevernek. Ezek egyrészt elnyelik a lavinát terjesztő fotonokat, másrészt átveszik a pozitív ionoktól a töltést, és a katódba csapódva nem löknek ki újabb elektronokat (nagyobb tömegük miatt ehhez nincs elegendő energiájuk). Az adalékgázok leginkább halogének.

Amíg a kisülés tart, a detektor nem érzékeli az ionizáló sugárzás jelenlétét. Ezt az időt nevezzük holtidőnek, és a Geiger – Müller cső esetében ez 10^-5 másodperc. A detektor holtideje meghatározza a legnagyobb számlálási sebességet – egy ilyen cső 100 000 részecskét detektálhat másodpercenként.

A csőre kapcsolt feszültség 1000 V körül mozog. A magas feszültségnek köszönhetően nincs szükség erősítőre, a jelet direkt lehet a számlálóba vezetni – egyszerű modellek esetében egy hangszóróra. A magas feszültség miatt akár egyetlen elektron – ion pár is kisülést okoz, így a Geiger – Müller cső alkalmatlan energiamérésre. Egyszerűsége miatt azonban ideális eszköz, ha terepen radioaktív sugárzást szeretnénk kimutatni.