Sibprompost.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пропорциональная камера пропорциональный счетчик

Пропорциональная камера пропорциональный счетчик

r -1 , где r — расстояние частицы до нити (рис. 3). Поэтому между двумя последовательными столкновениями электроны, приближаясь к аноду, получают всё возрастающие значения кинетической энергии, и на некотором расстоянии от нити энергия становится достаточной для ионизации. Образующиеся вторичные электроны вместе с первичными участвуют в последующей лавинной ионизации газа (газовое усиление). Коэфициент газового усиления М — отношение количества электронов, пришедших на нить, к числу первичных электронов. Форма электронно-ионной лавины вблизи анода сильно зависит от значения М: при 10 2 4 лавина становится сердцеобразной, вытянутой в направлении прихода электронов; при М > 10 4 лавина полностью охватывает анод — тогда и нарушается пропорциональность между n и амплитудой сигнала. Размер лавины вдоль проволочного анода растёт с увеличением М от долей мм до неск. мм.

10 -8 с. Энергия фотонов почти всегда превосходит работу выхода электронов с поверхности катода, поэтому вырванные фотоэлектроны также движутся к аноду, усложняя картину разряда и образуя лавинные серии — последовательно затухающую цепочку импульсов, отстоящих друг от друга на время дрейфа электронов от катода к аноду. Фотоэлектронную эмиссию можно ослабить, если в состав газа кроме инертных (Аг, Кr, Хе) ввести многоатомные газы (СН4, С2Н2, СО2 и т. д.), поглощающие УФ-излучеиие.

ехр(СV) 1/2 (рис. 4). Ввиду статистической природы лавинного процесса Vс не является чёткой характеристикой счетчика, поэтому Vс определяется по пересечению прямолинейного участка зависимости lnM(V) с осью абсцисс. Линейная зависимость продолжается до М

10 4 . При дальнейшем повышении V зависимость перестаёт быть линейной (из-за влияния фотоэлектронной эмиссии и пространственного заряда ионов). Область М

10 4 называется областью ограниченной пропорциональности. Большие М могут привести к пробою (рис. 5). Чтобы не допустить пробоя, применяют гасящие примеси — органические газы, которые обладают большим сечением фотопоглощения, диссоциации и передачи возбуждения сложной молекуле. Добавка органического газа стабилизует процесс газового усиления в широком диапазоне V, хотя само напряжение, необходимое для требуемого М, возрастает.

Области техники и экономики

1—2 мм, расстояние между анодной и катодной плоскостями

1 см; разрешающее время

10 -7 сек. Развитие микроэлектроники и внедрение в экспериментальную технику ЭВМ позволили создать системы, состоящие из десятков тыс. отдельных нитей, соединённых непосредственно с ЭВМ, которая запоминает и обрабатывает всю информацию от пропорциональной камеры. Т. о., она является одновременно быстродействующим спектрометром и трековым детектором.

Читайте так же:
До встречи с любимым счетчик

0,1 мм) при числе нитей в 10 раз меньше, чем в пропорциональной камере. Пропорциональный счетчик применяются не только в ядерной физике, но и в физике космических лучей, астрофизике, в технике, медицине, геологии, археологии и т.д. Например, с помощью установленного на «Луноходе-1» пропорциональный счетчик по рентгеновской флюоресценции производился химический элементный анализ вещества поверхности Луны.

1. Широков Ю.М., Юдин Н.П. Ядерная физика. М., 1980.

2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.5, 4.2. М., 1989.

Пропорциональный счётчик

Определение «Пропорциональный счётчик» в Большой Советской Энциклопедии

Пропорциональный счетчик (схема)

Пропорциональный счётчик, газоразрядный прибор для регистрации ионизирующих излучении, создающий сигнал, амплитуда которого пропорциональна энергии регистрируемой частицы, теряемой в его объеме на ионизацию. Заряженная частица, проходя через газ, наполняющий Пропорциональный счётчик, создаёт на своём пути пары ион — электрон, число которых зависит от энергии, терямой частицей в газе. При полном торможении частицы в Пропорциональный счётчик импульс пропорционален энергии частицы. Как и в ионизационной камере, под действием электрического поля электроны движутся к аноду, ионы — к катоду. В отличие от ионизационной камеры вблизи анода Пропорциональный счётчик поле столь велико, что электроны приобретают энергию, достаточную для вторичной ионизации. В результате вместо каждого первичного электрона на анод приходит лавина электронов и полное число электронов, собранных на аноде Пропорциональный счётчик, во много раз превышает число первичных электронов. Отношение полного числа собранных электронов к первоначальному количеству называется коэффициентом газового усиления (в формировании импульса участвуют также и ионы). В Пропорциональный счётчик обычно катодом служит цилиндр, а анодом — тонкая (10-100 мкм) металлическая нить, натянутая по оси цилиндра (см. рис.). Газовое усиление осуществляется вблизи анода на расстоянии, сравнимом с диаметром нити, а весь остальной путь электроны дрейфуют под действием поля без «размножения». Пропорциональный счётчик заполняют инертными газами (рабочий газ не должен поглощать дрейфующие электроны) с добавлением небольшого количества многоатомных газов, которые поглощают фотоны, образующиеся в лавинах.

Типичные характеристики Пропорциональный счётчик: коэффициент газового усиления

10 3 -10 4 (но может достигать 10 6 и больше); амплитуда импульса

10 -2 в при ёмкости Пропорциональный счётчик около 20 пкф; развитие лавины происходит за время

Читайте так же:
Счетчики трио класс точности

10 -9 10 -8 сек, однако момент появления сигнала на выходе Пропорциональный счётчик зависит от места прохождения ионизующей частицы, т. е. от времени дрейфа электронов до нити. При радиусе

1 см и давлении

1 атм время запаздывания сигнала относительно пролёта частицы

10 -6 сек. По энергетическому разрешению Пропорциональный счётчик превосходит сцинтилляционный счётчик, но уступает полупроводниковому детектору. Однако Пропорциональный счётчик позволяют работать в области энергий 2 -10 3 ) Пропорциональный счётчик, расположенных в одной плоскости и в одном газовом объёме. Такое устройство позволяет не только измерять ионизацию частицы в каждом отдельном счётчике, но и фиксировать место её прохождения. Типичные параметры пропорциональных камер: расстояние между соседними анодными нитями

1-2 мм, расстояние между анодной и катодной плоскостями

1 см; разрешающее время

10 -7 сек. Развитие микроэлектроники и внедрение в экспериментальную технику ЭВМ позволили создать системы, состоящие из десятков тыс. отдельных нитей, соединённых непосредственно с ЭВМ, которая запоминает и обрабатывает всю информацию от пропорциональной камеры. Т. о., она является одновременно быстродействующим спектрометром и трековым детектором.

В 70-х гг. появилась дрейфовая камера, в которой для измерения места пролёта частицы используется дрейф электронов, предшествующий образованию лавины. Чередуя аноды и катоды отдельных Пропорциональный счётчик в одной плоскости и измеряя время дрейфа электронов, можно измерить место прохождения частицы через камеру с высокой точностью (

0,1 мм) при числе нитей в 10 раз меньше, чем в пропорциональной камере. Пропорциональный счётчик применяются не только в ядерной физике, но и в физике космических лучей, астрофизике, в технике, медицине, геологии, археологии и т.д. Например, с помощью установленного на «Луноходе-1» Пропорциональный счётчик по рентгеновской флюоресценции производился химический элементный анализ вещества поверхности Луны.

Лит.: Векслер В., Грошев Л., Исаев Б., Ионизационные методы исследования излучений, М. — Л., 1949; Принципы и методы регистрации элементарных частиц, пер. с англ., М., 1963; Калашникова В. И., Козодаев М. С., Детекторы элементарных частиц, М., 1966 (Экспериментальные методы ядерной физики, [ч. 1]).
В. С. Кафтанов, А. В. Стрелков.

Пропорциональная камера

Многопроволочная пропорциональная камера (или просто проволочная камера) — детектор ионизирующего излучения (или детектор элементарных частиц), технология таких камер есть развитие концепции счетчика Гейгера и пропорционального счётчика. В отличие от пропорционального счётчика, в котором используется один анод для снятия сигнала, в многопроволочной пропорциональной камере в едином газовом объеме находятся сразу большое количество анодов, что позволяет получать не только информацию о величине ионизации, но и координату прошедшей частицы.

Читайте так же:
Индукционный счетчик при низкой температуре

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • Кельтеминарская культура
  • Тазабагьябская культура

Полезное

Смотреть что такое «Пропорциональная камера» в других словарях:

ПРОПОРЦИОНАЛЬНАЯ КАМЕРА — (см. ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ СЧЁТЧИК). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983. ПРОПОРЦИОНАЛЬНАЯ КАМЕРА … Физическая энциклопедия

ПРОПОРЦИОНАЛЬНАЯ КАМЕРА — электронный координатный детектор частиц. Состоит из большого числа (102 103) пропорциональных счетчиков. По регистрации частицы отдельными счетчиками определяется траектория (трек) частицы. Пропорциональная камера является быстродействующим… … Большой Энциклопедический словарь

пропорциональная камера — электронный координатный детектор частиц, состоящий из большого числа (102 103) пропорциональных счётчиков. По регистрации частицы отдельными счётчиками определяется траектория (трек) частицы. Пропорциональная камера является быстродействующим… … Энциклопедический словарь

ПРОПОРЦИОНАЛЬНАЯ КАМЕРА — электронный координатный детектор частиц, состоящий из большого числа (102 103) пропорциональных счётчиков. По регистрации частицы отд. счётчиками определяется траектория (трек) частицы. П. к. является быстродействующим спектрометром … Естествознание. Энциклопедический словарь

пропорциональная камера — Прибор для измерения ионизирующей способности излучения, в котором используется пропорциональное газовое усиление сигнала … Политехнический терминологический толковый словарь

дрейфовая проволочная камера — Пропорциональная камера с дрейфовым промежутком, обеспечивающая точное измерение координат ионизирующих частиц по времени дрейфа ионов … Политехнический терминологический толковый словарь

координатные детекторы — детекторы частиц, способные определять их траектории. Различают координатные детекторы: трековые (камера Вильсона, пузырьковая камера, искровая камера, ядерная фотоэмульсия), в которых фотографируется след (трек) частицы; телескопические… … Энциклопедический словарь

Детектор элементарных частиц — Детектор CMS, один из примеров большого детектора элементарных частиц. Детектор элементарных частиц, детектор ионизирующего излучения в экспериментальной физике элеме … Википедия

Детекторы элементарных частиц — Детектор CMS, один из примеров большого детектора элементарных частиц. Детектор элементарных частиц, детектор ионизирующего излучения в экспериментальной физике элементарных частиц устройство, предназначенное для обнаружения и измерения… … Википедия

Пропорциональный счётчик

Пропорциональный счётчик, газоразрядный прибор для регистрации ионизирующих излучении, создающий сигнал, амплитуда которого пропорциональна энергии регистрируемой частицы, теряемой в его количестве на ионизацию. Заряженная частица, проходя через газ, наполняющий П. с., создаёт на своём пути пары ион — электрон, число которых зависит от энергии, терямой частицей в газе. При полном торможении частицы в П. с. импульс пропорционален энергии частицы.

Читайте так же:
Счетчик меркурий 230art 02 прямого включения

Как и в ионизационной камере, под действием электрического поля электроны движутся к аноду, ионы — к катоду. В отличие от ионизационной камеры вблизи анода П. с. поле столь громадно, что электроны покупают энергию, достаточную для вторичной ионизации. В следствии вместо каждого первичного электрона на анод приходит полное число и лавина электронов электронов, собранных на аноде П. с., многократно превышает число первичных электронов.

Отношение полного числа собранных электронов к начальному количеству именуется коэффициентом газового усиления (в формировании импульса участвуют кроме этого и ионы). В П. с. в большинстве случаев катодом помогает цилиндр, а анодом — узкая (10—100 мкм) железная нить, натянутая по оси цилиндра (см. рис.). Газовое усиление осуществляется вблизи анода на расстоянии, сравнимом с диаметром нити, а целый другой путь электроны дрейфуют под действием поля без размножения.

П. с. заполняют инертными газами (рабочий газ не должен поглощать дрейфующие электроны) с добавлением маленького количества многоатомных газов, каковые поглощают фотоны, образующиеся в лавинах.

Обычные характеристики П. с.: коэффициент газового усиления

103—104 (но может быть около 106 и больше); амплитуда импульса

10-2 в при ёмкости П. с. около 20 пкф; развитие лавины происходит за время

10-9—10-8 сек, но момент появления сигнала на выходе П. с. зависит от места прохождения ионизующей частицы, т. е. от времени дрейфа электронов до нити. При радиусе

1 см и давлении

1 атм время запаздывания сигнала относительно пролёта частицы

По энергетическому разрешению П. с. превосходит сцинтилляционный счётчик, но уступает полупроводниковому детектору. Но П. с. разрешают трудиться в области энергий1 кэв,где полупроводниковые детекторы неприменимы.

П. с. употребляются для регистрации всех видов ионизирующих излучений. Существуют П. с. для частиц и-регистрации, электронов, осколков деления ядер и т.д., и для нейтронов, гамма- и рентгеновских квантов. В последнем случае употребляются процессы сотрудничества нейтронов, g- и рентгеновских квантов с наполняющим счётчик газом, из-за которых образуются регистрируемые П. с. вторичные заряженные частицы (см.

Нейтронные детекторы). П. с. сыграл ключевую роль в ядерной физике 30—40-х гг. 20 в., являясь наровне с ионизационной камерой фактически единственным спектрометрическим детектором.

Читайте так же:
Примеры блок схем алгоритмов с счетчиком

Второе рождение П. с. взял в физике частиц высоких энергий в конце 60-х гг. в виде пропорциональной камеры, складывающейся из солидного числа (102—103) П. с., расположенных в одной плоскости и в одном газовом количестве. Такое устройство разрешает не только измерять ионизацию частицы в каждом отдельном счётчике, но и фиксировать место её прохождения.

Обычные параметры пропорциональных камер: расстояние между соседними анодными нитями

1—2 мм, расстояние между анодной и катодной плоскостями

1 см; разрешающее время

10-7 сек. внедрение и Развитие микроэлектроники в экспериментальную технику ЭВМ разрешили создать совокупности, складывающиеся из десятков тыс. отдельных нитей, соединённых конкретно с ЭВМ, которая запоминает и обрабатывает все данные от пропорциональной камеры. Т. о., она есть одновременно быстродействующим спектрометром и трековым детектором.

В 70-х гг. показалась дрейфовая камера, в которой для измерения места пролёта частицы употребляется дрейф электронов, предшествующий образованию лавины. Меняя катоды и аноды отдельных П. с. в одной плоскости и измеряя время дрейфа электронов, возможно измерить место прохождения частицы через камеру с высокой точностью (

0,1 мм) при числе нитей на порядок меньше, чем в пропорциональной камере.

П. с. используются не только в ядерной физике, но и в физике космических лучей, астрофизике, в технике, медицине, геологии, археологии и т.д. К примеру, посредством установленного на Луноходе-1 П. с. по рентгеновской флюоресценции производился химический элементный анализ вещества поверхности Луны.

Лит.: Векслер В., Грошев Л., Исаев Б., Ионизационные способы изучения излучений, М. — Л., 1949; методы и Принципы регистрации элементарных частиц, пер. с англ., М., 1963; Калашникова В. И., Козодаев М. С., Детекторы элементарных частиц, М., 1966 (Экспериментальные способы ядерной физики, [ч. 1]).

В. С. Кафтанов, А. В. Стрелков.

Читать также:
  • Прогресс (в живой природе)
  • Производство
  • Производственно-территориальные связи

Proportional Counter

Связанные статьи:

Сцинтилляционный счётчик, прибор для регистрации ядерных элементарных частиц и излучений (протонов, нейтронов, электронов, g-квантов, мезонов и т. д.),…

Гейгера — Мюллера счётчик, газоразрядный прибор для исследования и обнаружения разного рода радиоактивных и др. ионизирующих излучений: a- и b-частиц,…

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector