盖格计数器 危险范围
利用X光研究GM计数器的原理和计数特性-复旦大学物理教学试验

利用X光研究G-M计数器的原理和计数特性王烁1,乐永康2(1复旦大学力学与工程科学系,2复旦大学物理学系,上海200433)盖革-穆勒计数器(G-M计数器)是一种在早期核物理实验中使用最广泛的粒子探测器。
由于G-M计数器具有造价低廉、灵敏度高、输出脉冲幅度大等优点,至今仍被普遍用于核物理学和工业领域。
但G-M计数器也有着死时间过长,不能进行快速计数的缺点,在高照射率下的计数结果将严重失真。
在实验教学中,G-M计数器常被用作各种电离辐射的探测器[1-2]。
G-M计数器工作特性的研究和用G-M计数管研究核辐射的统计规律等都是近代物理实验教学的经典内容。
当有电离辐射进入G-M管,由于管内雪崩放电后阳离子鞘的漂移速度很慢,G-M计数器有一个100μs量级的死时间。
测量死时间的一种常用方法是双源法,但该方法只适用于低照射率情形(nτ<<1,n为每秒辐射数,τ为死时间),而且在实验中往往无法保证两个放射源在单独和同时测量时几何位置和周围环境都相同,所以测量的精度有限。
在实验室的电离辐射源中,X光机具有辐射集中、污染小、强度可调等优点,且照射率和X光的工作电流成很好的线性关系。
本文用X光机作为连续可调的辐射源研究了G-M计数器的输出脉冲波形和死时间,并尝试用校正公式拓展G-M计数器的有效工作范围。
在低照射率下,我们用示波器观察了G-M计数器的完整输出脉冲波形,并从理论上对脉冲的特性作出解释:在不同工作电压时,脉冲幅度和工作电压近似线性关系;脉冲宽度由电路时间常数决定,选择合适的采样电阻可以在脉冲幅度和脉冲宽度的选择上得到较优的结果,从而适当拓展G-M计数器的有效工作范围。
通过改变X光机的工作电流,记录G-M计数器在不同照射率下的计数结果,根据死时间对计数率的影响规律我们可以拟合出死时间,并得到计数率的校正公式。
基于这个校正公式,我们成功地将G-M的计数器的最大有效计数率从1500/s拓展至4000/s。
盖革计数器

实验一G-M计数管特性实验人:*** 合作人:*** 实验时间:2012/04/02【实验目的】1、了解G-M计数器的基本性能2、掌握G-M计数器的使用方法【实验原理】一、G-M计数器的工作原理及其特性G-M计数器是核辐射测量中最基本的气体探测器之一,它主要用来测量γ射线和β射线的强度,也可以用来测量α射线和X射线。
1、气体探测器中收集的电离离子对数和和外电压的关系曲线图 1 电离离子对数和和外电压的关系曲线G-M区:当气体放大系数M足够大时,电子雪崩持续发展成自激放电,此时增值的离子对总数与原电离无关。
G-M计数器是工作于G-M区的计数器。
2、G-M计数器的优点:(1)灵敏度高;(2)脉冲幅度大;(3)稳定性高;(4)计数器的大小和几何形状可按探测粒子的类型和测量的要求在较大范围内变动;(5)结构简单、使用方便、成本低廉。
3、G-M计数器工作原理:α、β等粒子进入计数管,与管内惰性气体分子碰撞而引起后者电离; 电离产生的电子在强电场下获大动能向正极运动; 电子在运动过程中再与工作气体的分子碰撞而导致新的电离(经过多次碰撞电离)正负离子迅速增值尤其在阳极附近的空间电场最强,次级电子急剧倍增,从而引起沿整条粒子轨线的“电子雪崩”现象,在阳极上便发生放电而产生一个电流脉冲输出。
钟罩形G-M计数器。
主要用于α和β放射性的测量。
由于α和β射线的穿透力差,必须经过特殊的入射图2计数管窗射入计数管才能被探测到。
阳极丝一端固定,另一端不固定,点上一个小玻璃珠,以避免尖端放电,也避免抽气时刺破云母窗。
图 3 G-M计数器的输出脉冲波形G-M计数器的输出脉冲波形如上图3所示。
G-M计数器的输出脉冲由放电后增值的电子和正离子的运动形成的,主要是正离子脉冲的贡献。
其波形与正比计数器的输出脉冲波形类似。
4、计数管的死时间和恢复时间。
死时间(tD):入射粒子进入计数管引起放电后,形成正离子鞘,使阳极周围的电场削弱,终止了放电。
盖革弥勒计数器及核衰变的统计规律

盖革--弥勒计数器及核衰变的统计规律一.实验目的1. 掌握G-M计数器的工作基础,测定其有关特性,学会使用。
2. 以G-M计数器为测试设备,验证核衰变的统计规律。
3. 学会使用放射性测量结果的误差表示法,学会多次测量结果的误差计算及测试时间的选择。
二.实验仪器盖革--弥勒计数器、放射源、铅室、定标器三.实验原理1. G-M计数器的工作原理G-M计数管有各种不同的结构,本实验选用长圆柱形γ计数管,它们都由圆筒状的阴极和装在轴线上的阳极丝共同密封在玻璃管内组成。
管内充以一定量的惰性气体(氩居多)和少量猝灭气体(为了使一个放射性粒子引起放电后只记一次)。
计数管工作时,在计数管阳极加上直流高压,则在计数管的阳极和阴极(接地)之间形成径向分布的电场。
射线进入管内,与管壁或气体分子相互作用引起管内气体电离,所产生的负离子(实际上即电子)在电场加速下向阳极移动,在到达阳极之前与气体分子发生多次碰撞,打出很多次级电子,这些次级电子也在电场加速下向阳极运动,并在运动过程中与气体分子发生多次碰撞,打出更多次级电子,这样就引起了“雪崩”放电。
在“雪崩”过程中,由于受激原子的退激和正负离子复合产生的光子被猝灭分子吸收。
电子质量小,运动速度快,正离子质量大,运动速度慢,电子到达阳极后,阳极周围形成一层“正离子鞘”,阳极附近的电场随“正离子鞘”的形成而减弱,以致新电子无法增值,放电便终止了。
计数管可看做一个电容器,放电前加了高压,于是在两极上就带有了一定量的电荷,放电过程中在阳极得到一个负电压脉冲。
负脉冲的幅度与电源电压以及电阻R的大小有关,电压高则负脉冲的幅度高;电阻大,脉冲的宽度较大,幅度也较高。
2. G-M计数器的特性1)坪特性——包括起始电压、坪长、坪斜等当射入计数管的粒子数目不变时,改变计数管两极间所加电压值,发现定标器计得的计数率(单位时间内计数)是变化的,曲线中间有一段平坦的部分,所以称其为“坪特性曲线”。
在强度不变的放射源照射下,G-M管的计数率n 随外加电压变化的曲线即坪曲线如图所示。
盖革计数器安全操作及保养规程

盖革计数器安全操作及保养规程一、简介盖革计数器是一款用于计数的机械设备,广泛应用于各个领域。
为了保证盖革计数器的安全操作和长期正常运行,我们提供以下安全操作及保养规程供用户参考。
二、安全操作规程1. 使用前检查在使用盖革计数器前,应仔细检查设备是否完好无损,同时检查各个零部件是否紧固。
如有问题,请立即修理或更换零部件。
2. 操作流程在使用盖革计数器时,请务必严格按照操作流程进行操作,避免因误操作造成设备故障或人身伤害。
具体操作流程如下:1.将物品放在盖革计数器上,注意保持物品的平稳。
2.用手旋转开始计数,直至计数到所需的数值。
3.停止旋转,取下物品。
3. 使用注意事项在使用盖革计数器时,请注意以下事项:1.请勿将手指或工具等放入盖革计数器内部。
2.请勿强行旋转盖革计数器,避免损坏零部件。
3.请勿将盖革计数器用于超出其规定范围的工作。
三、保养规程1. 每天保养每天使用结束后,请进行以下保养工作:1.清理室内环境,避免灰尘等杂物进入盖革计数器。
2.检查机械件是否有松动或磨损现象,如有请立即修理或更换。
3.用清洁布擦拭盖革计数器外壳,确保设备整洁。
2. 每周保养每周使用结束后,请进行以下保养工作:1.拆卸盖革计数器的内部机械件,用干净布擦拭并涂抹适量润滑油。
2.仔细检查仪器各部件是否正常,如有问题请及时修理或更换。
3. 每月保养每月使用结束后,请进行以下保养工作:1.将盖革计数器全部拆卸,清洗各部件并涂抹适量润滑油。
2.仔细检查仪器各部件是否正常,如有问题请及时修理或更换。
4. 其他长时间存放盖革计数器时,请妥善保管以免机械件生锈或老化。
四、结语盖革计数器是一款精密的机械设备,需要用户进行认真的操作和维护。
我们提供的安全操作及保养规程,旨在帮助用户确保设备的长期正常运行和使用安全。
如果有任何不明之处,请及时咨询相关专业技术人员。
电离辐射安全防护基础知识

核辐射基础知识
2、闪烁计数器通过带电粒子打在闪烁体上,使原子(分子)电离、激发,在退激 过程中发光,经过光电器件(如光电倍增管)将光信号变成可测的电信号来测量核辐 射。闪烁计数器分辨时间短、效率高,还可根据电信号的大小测定粒子的能量。碘化 铯CsI(Tl)晶体属于无机闪烁体,对电子、γ辐射灵敏,发光效率高,有较好的能量分
β射线是高速运动的电子流,有正负电子之分。负电子是稳定的,带有 一个单位的负电荷,正电子带有一个单位的正电荷,两种电子的静止 质量相同,其质量约为质子质量的1/1846。β衰变时β粒子的能量一般 在几十KeV~几MeV间,在物质中的射程相对较弱,用有机玻璃或金 属铝屏蔽即可起到防护的作用。
核辐射基础知识
电离辐射安全防护基础及检测产品 培训
7/8/2011
1
目录
1 2
核辐射基础知识
RAE辐射仪表介绍
放射源的应用
3
核辐射基础知识
各类射线基础知识及区别
放射线存在于整个大自然中,几乎在任何地方都有射线的存在,只是 射线的种类不一样而已。从射线分类来说,总体包括α(阿尔法)射线、 β(贝塔)射线、中子及x, γ(伽玛)射线等。 α射线是由高速运动的氦原子核(2个质子和2个中子)组成的,通常也 称α粒子,α衰变时大多数粒子能量在4~9MeV范围内。因α粒子质量 重,电离本领大,射程短,一般用普通纸张即可屏蔽住。
1)照射(剂)量,指X射线 、γ射线在空气中产生电离作用的能力大小。专用单位是伦琴,简称
伦,符号为R 。
2)照射(剂)量率,是指单位时间里的照射(剂)量,常常以伦/小时、微伦/秒表示,符号分别 为R/h 与 μR/S,或者写作Rh-1 与μRS–1 。
– – 现在现场使用的测量“照射量率”的仪表,其单位是 μGy h-1 读作“微戈瑞每小时”。 照射(剂)量率通常是指场所X射线 、γ射线的辐射强度,而不是人体受照射剂量。
盖革米勒计数器 实验报告

近代物理实验报告指导教师:得分:实验时间: 2009 年 10 月 22 日,第九周,周四,第 5-8 节实验者:班级材料0705 学号 5 姓名童凌炜同组者:班级材料0705 学号 2007670 姓名车宏龙实验地点:综合楼 507实验条件:室内温度℃,相对湿度 %,室内气压实验题目:盖革-米勒计数器实验仪器:(注明规格和型号)圆柱形γ计数管一支,自动定标器一台(带高压电源),示波器一台,137Cs放射源一枚。
实验目的:1.掌握盖革-米勒计数器的结构、原理、使用方法2.验证核衰变的统计规律,熟悉放射性测量误差的表示方法实验原理简述:1.计数管的构造与工作原理GM计数管有圆柱形和钟罩型两种,其共同结构为圆筒状的阴极和装在轴线上的阳极丝共同密封在玻璃管内而成。
管内通常充有约10kpa的惰性气体及相应的猝熄气体。
当带电粒子进入计数管的灵敏区域时,将引起管内气体的电离,电力产生的电子在电场加速下向阳极运动,一方面因电场加速获得能量,一方面又因与气体分子碰撞而损失能量。
在充有猝熄气体的计数管中,这些光子大部分将被猝熄气体所吸收,因而达不到阴极,但却会逐步沿铅丝极方向扩展并产生新的电子(光电作用),这些电子又会进一步产生雪崩式的放电。
当电子到达阳极的时候,因为正离子移动的很慢,基本上没有移动能力,从而形成了围绕着丝级的正离子鞘。
由于放电后电子中和了阳极上的一部分电荷, 使得阳极电位降低, 随着正粒子向着阳极运动, 高压电源便通过电阻R 向计数管充电, 使得阳极电位回复, 在阳极上变得到一个负的脉冲电压。
这个负的脉冲电压, 便起到了计数的显示作用。
2. 计数管的特性3. 坪特性——包括起始电压、 坪长、 坪斜等4. 当射入计数管的粒子数目不变时, 改变计数管两级之间所加的高压值, 发现由定标器测得的计数率有变化, 如图所示的曲线。
在这个图中, V0称为起始电压, ΔV=V2-V1称为坪长, 在坪区内, 电压每升高1V 是, 计数率增加的百分数称为坪斜, 由公式表示为%100*)(12112V V n n n k l --=5.6. 坪特性曲线反映了计数管的性能, 所以使用前必须对它进行测量。
近代物理实验2-1盖革-米勒计数器及核衰变统计规律

盖革-米勒计数器及核衰变统计规律方啸(南开大学物理科学学院,天津 300071)【摘要】本文介绍了盖革-米勒计数器的基本结构、工作原理和性能,并给出了核衰变的理论统计规律。
之后作者通过设计实验和分析数据测量了盖革-米勒计数管的坪特性,并验证了核衰变的统计规律。
【关键字】盖革-米勒计数器计数管坪特性核衰变统计规律1.引言盖革-米勒计数器(G-M计数器)是一种气体电离探测器,由德国物理学家盖革(Hans Wilhelm Geiger,1882~1945)和米勒(E. Walther Muller,1905~1979)在1928年发明[1]。
G-M计数器与正比计数器类似,但所加的电压更高。
带电粒子射入气体,在离子增殖过程中,受激原子退激,发射紫外光子,这些光子射到阴极上产生光电子,光电子向阳极漂移,又引起离子增殖,于是在管中形成自激放电。
为了使之能够计数,计数器中充有有机气体或卤素蒸气,能吸收光子,起到猝灭作用。
盖革-米勒计数器优点是灵敏度高,脉冲幅度大,缺点是不能快速计数。
1908年,盖革按照卢瑟福( E. Ernest Rutherford,1871~1937)的要求,设计制成了一台α粒子计数器。
卢瑟福和盖革利用这一计数器对α粒子进行了探测。
从1920年起,盖革和米勒对计数器作了许多改进,灵敏度得到很大提高,被称为盖革-米勒计数器,应用十分广泛。
本文第二个部分先介绍了G-M计数器的结构组成,阐述了其重要部件G-M 计数管的工作原理和性能。
第三部分给出了核衰变的理论统计规律,并对测量误差做出了理论估计。
第四部分是实验的具体设计。
第五部分对实验获得的数据进行分析处理。
实验成功测得了G-M计数管的坪特性,并验证了核衰变的统计规律。
2.G-M计数器图1 G-M计数器实验装置图G-M计数器由G-M计数管、高压电源和定标器三部分组成(如图1)。
G-M计数管按用途可分为γ计数管(常见圆管型)和β计数管(常见钟罩型)(如图2)。
盖革计数器 工作原理

盖革计数器工作原理盖革计数器(Gage Counter)是一种用于计数的机械装置,常用于工业生产线、物流仓储系统以及其他需要精确计数的应用场景。
它通过一系列装置和机构,实现物件的自动计数,并将结果提供给操作人员。
盖革计数器的工作原理可以从以下几个方面进行解析。
一、传感器检测物件进入盖革计数器的工作原理首先是依靠传感器来检测物件的进入。
常见的传感器类型包括光电传感器、压力传感器、红外传感器等。
当物件进入盖革计数器的探测区域时,传感器会发出信号,将物件的通过进行标记。
这一步骤可以确保计数器能够准确地记录物件的进入数量。
二、机械装置实现物件分离和传送在物件进入盖革计数器后,机械装置会分离物件,并将其传送到计数区域。
常用的装置包括振动盘、输送带、电磁吸盘等。
这些装置通过震动、运动或磁力等方法,将物件按照一定的间隔分离和传送,以便于后续的计数工作。
三、计数装置进行累加盖革计数器的核心部分是计数装置,它可以根据物件的通过进行累加。
常见的计数装置包括齿轮、计数器盘、编码器等。
当物件通过一定的机构时,计数装置会通过齿轮和传动轴等装置进行转动,并将计数结果显示在相应的显示屏上。
计数装置的结构和工作原理的差异,会直接影响到盖革计数器的计数精确度和速度。
四、显示和提醒装置盖革计数器通常会配备显示装置,将计数结果直观地显示给操作人员。
常见的显示装置有数码显示屏、液晶屏、指示灯等。
操作人员可以根据显示装置上的数字或指示灯,了解当前的计数数量。
有些盖革计数器还会配备声音或振动装置,当达到设定值时发出提醒信号,以便操作人员进行处理。
五、防误装置和报警装置为了提高计数的准确性,盖革计数器通常会加入防误装置。
防误装置可以排除无效的信号干扰,只记录有效的物件通过。
此外,当计数异常、设备故障或超出预设计数范围时,一些盖革计数器还会配备报警装置,及时提醒操作人员进行排查和修复。
综上所述,盖革计数器的工作原理主要包括传感器检测、机械装置分离和传送、计数装置累加、显示和提醒装置、防误装置和报警装置等几个方面。
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盖格计数器危险范围
光电倍增管的响应时间有要求。
如果瞬间多个粒子进入光电倍增管,经过放大后只会引起一次电脉冲,只算成一个粒子,此时的数值是不准确的。
不同粒子进入的时间差要大于光电管的响应时间才行
盖革计数器Geiger-Müller counter是一种气体电离探测器,是H.盖革和P.弥勒在1928年发明的,又称为盖革-弥勒计数器,简写为G-M计数器。
盖革计数器的主要优点是灵敏度高,脉冲幅度大;主要缺点是不能鉴别粒子的能量和粒子的种类,不能进行快计数。
盖革计数器目前主要用在各种厚度计、探伤仪、密度计等仪表中。
SBM-20 DIY盖革米勒计数器:本底值30cpm,最大可以到300k cpm = 1.5mSv/h。