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ガイガーカウンターはどのように機能しますか?

ガイガーカウンターは、ガンマ線やX線などの電離放射線の検出に使用される電子デバイスです。それらは、ガスイオン化の原理に基づいて動作し、放射線が検出されたときに特徴的な「クリック」音または電気パルスを生成します。 Geigerがどのように機能するかについての説明は次のとおりです。

1。 Geiger-Mueller(GM)チューブ :ガイガーカウンターの心臓は、ガイガーミュラーチューブと呼ばれる円筒形の金属チューブで、低圧ガス(通常はアルゴンまたはネオン)と中央ワイヤー電極を含む。

2。電圧アプリケーション :通常、約400〜1000ボルトの高電圧が、中央のワイヤ電極と金属チューブの間に適用されます。この電圧は、チューブ内に電界を作成します。

3。電離放射線との相互作用 :電離放射線(ガンマ線やX線など)がGMチューブに入ると、イオン化を引き起こすガス原子と相互作用します。イオン化は、遊離電子と陽イオンの形成につながります。

4。電子加速 :チューブ内の強力な電界は、自由電子を中央のワイヤー電極に向かって加速します。このプロセスでは、他のガス原子と衝突し、さらなるイオン化を引き起こし、電子とイオンの雪崩を作り出します。

5。電子雪崩 :この電子とイオンの雪崩は、急速に中央のワイヤーに向かって移動し、ガス原子との衝突は追加の電子を放出します。結果として生じる累積イオン化は、電流のパルスを形成します。

6。電気信号 :イオン化プロセスによって生成された電流パルスは、ガイガーカウンターによって電気信号として検出されます。この信号を処理して、「クリック」サウンドを生成したり、監視デバイスのデジタルカウントとして登録したりできます。

7。クエンチングプロセス :連続放電を防ぐために、ガイガーカウンターは消光メカニズムを採用しています。これには、チューブに少量の消光ガス(塩素や臭素など)を追加することが含まれます。電子の雪崩が消光ガス分子に到達すると、イオン化プロセスを停止するためにそれらと反応し、電流パルスを終了します。

8。記録と表示 :ガイガーカウンターからの電気信号は増幅され、検出された放射線のカウントレートを記録および表示するレートメーターやスカラーなどのカウントデバイスに送信されます。

時間単位あたり登録されているカウント数を継続的に監視することにより、ガイガーカウンターは、環境に存在する電離放射線の強度のリアルタイム測定を提供できます。

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