Ионизационные счетчики

Метод толстослойных фотопластинок

Быстрые заряженные частицы производят на зерна фотоэмульсии такое же действие как и кванты света. В силу того, что плотность вещества эмульсии в 1000 раз короче следа в воздухе и при энергии частицы порядка 10 МЭВ имеет длину порядка 0,1 мм. Если сделать слой фотоэмульсии порядка 1мм, то в ней можно будет наблюдать след быстрой частицы целиком.

Этот метод разработан советскими учеными Мысовским и Ждановым. В последнее время он нашел применение для изучения взаимодействия быстрых частиц с ядрами атомов.

Действие их основано на возникновении газового разряда под действием заряженных частиц.

По техническому исполнению они делятся на ионизационные камеры и счетчики с самостоятельным разрядом (или газовые счетчики).

Ионизационная камера представляет собой сосуд, наполненный газом, с двумя электродами, на которые подается постоянное напряжение.

Если в камеру попадает заряженная частица, то Она при своем движении образует ионы. При этом возникает кратковременный импульс тока, который можно усилить. Следовательно, каждое прохождение за-ряженной частицы может быть заре-гистрировано.

Современные ионизационные камеры позволяют регистрировать до 10⁷-10⁸ частиц в секунду.

Счетчики с самостоятельным разрядом основаны на возникновении в газе самостоятельного разряда при попадании заряженной частицы. Типичным примером таких счетчиков является счетчик Гейгера-Мюллера. Он состоит из цилиндрического корпуса, по оси которого на изоляторах укреплен электрод в виде тонкой нити (анод). Катодом служит корпус счетчика. Между катодом и анодом приложена разность потенциалов много меньшая той, при которой начинается самостоятельный разряд в газе.

Попадание быстрой частицы в камеру вызывает лавинный разряд. Через сопротивление течет ток, который уменьшает разность потенциалов между анодом и катодом. При этом разряд прекращается и через некоторое время разность потенциалов на счетчике достигнет прежней величины. При появлении новой заряженной частицы вновь возникает разряд и т.д. Прошедший импульс тока, после соответствующего усиления регистрируется счетным устройством. В отличии от ионизационной камеры счетчик Гейгера-Мюллера не дает представление о величине ионизирующей способности частицы, т.к. величина импульса тока в нем определяется не степенью ионизации газа, а лавинным процессом, т.е. регистрируемая частица действует наподобие спускового механизма.