盖革计数器

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盖革计数器。图中左下角的黑色管是其探测器——盖革管。
盖革计数器的原理图

盖革计数器(Geiger counter)又叫盖革-米勒计数器(Geiger-Müller counter),是一种用于探测电离辐射粒子探测器,通常用于探测α粒子β粒子,也有些型号盖革计数器可以探测γ射线X射线

构造及原理[编辑]

盖革计数器是根据射线对气体电离性质设计成的。其探测器(称“盖革管”)的通常结构是在一根两端用绝缘物质密闭的金属管内充入稀薄气体(通常是掺加了稀有气体,如等),在沿管的轴线上安装有一根金属丝电极,并在金属管壁和金属丝电极之间加上略低于管内气体击穿电压电压。这样在通常状态下,管内气体不放电;而当有高速粒子射入管内时,粒子的能量使管内气体电离导电,在丝极与管壁之间产生迅速的气体放电现象,从而输出一个脉冲电流信号。

盖革计数器也可以用于探测γ射线,但由于盖革管中的气体密度通常较小,高能γ射线往往在未被探测到时就已经射出了盖革管,因此其对高能γ射线的探测灵敏度较低。在这种情况下,碘化钠闪烁计数器则有更好的表现。


历史[编辑]

盖革计数器最初是在1908年由德国物理学家汉斯·盖革和著名的英国物理学家卢瑟福α粒子散射实验中,为了探测\alpha粒子而设计的。后来在1928年,盖革又和他的学生米勒(Walther Müller)对其进行了改进[1],使其可以用于探测所有的电离辐射。

1947年,美国人Sidney H. Liebson在其博士学位研究中又对盖革计数器做了进一步的改进[2],使得盖革管使用较低的工作电压,并且显著延长了其使用寿命。这种改进也被称为“卤素计数器”。

盖革计数器因为其造价低廉、使用方便、探测范围广泛,至今仍然被普遍地使用于核物理学医学粒子物理学及工业领域。

参考资料[编辑]

  1. ^ H. Geiger and W. Müller. Elektronenzählrohr zur Messung schwächster Aktivitäten. Naturwissenschaften. 1928, 16 (31): 617. doi:10.1007/BF01494093. 
  2. ^ Sidney H. Liebson. The Discharge Mechanism of Self-Quenching Geiger-Mueller Counters. Phys. Rev. 1947, 72: 602–608. doi:10.1103/PhysRev.72.602.