跳至內容

蓋格計數器

本頁使用了標題或全文手工轉換
維基百科,自由的百科全書
蓋格計數器。圖中左下角的黑色管是其探測器——蓋格管。
蓋格計數器的原理圖
自製蓋格計數器,攝於合歡山武嶺

蓋格計數器(Geiger counter)又叫蓋格-米勒計數器(Geiger-Müller counter,又譯:蓋革-牟勒計數器),是一種用於探測致電離輻射粒子探測器,通常用於探測α粒子β粒子,也有些型號蓋格計數器可以探測γ射線X射線

構造及原理

蓋格計數器是根據射線對氣體游離性質設計成的。其探測器(稱「蓋格管」)的通常結構是在一根兩端用絕緣物質密閉的金屬管內充入稀薄氣體(通常是摻加了稀有氣體,如等),在沿管的軸線上安裝有一根金屬絲電極,並在金屬管壁和金屬絲電極之間加上略低於管內氣體擊穿電壓電壓。這樣在通常狀態下,管內氣體不放電;而當有高速粒子射入管內時,粒子的能量使管內氣體游離導電,在絲極與管壁之間產生迅速的氣體放電現象,從而輸出一個脈衝電流信號。

大部分蓋格管使用玻璃或金屬為材料,alpha射線無法穿透,所以只能測得beta、gamma、x射線

有些蓋格管探測的窗口使用雲母薄片,由於只有幾微米的厚度,這類蓋格管幾乎不遮擋alpha射線,故能檢測alpha粒子[1]

蓋格計數器也可以用於探測γ射線,但由於蓋格管中的氣體密度通常較小,往往在未被探測到時就已經對γ射線飽和,因此其對高能γ射線的探測靈敏度較低。在這種情況下,碘化鈉閃爍計數器則有更好的表現。

歷史

蓋格計數器最初是在1908年由德國物理學家漢斯·蓋格和著名的英國物理學家盧瑟福α粒子散射實驗中,為了探測粒子而設計的。後來在1928年,蓋格又和他的學生米勒(Walther Müller)對其進行了改進[2],使其可以用於探測所有的電離輻射。

1947年,Sidney H. Liebson英語Sidney H. Liebson在其博士學位研究中又對蓋格計數器做了進一步的改進[3],使得蓋格管使用較低的工作電壓,並且顯著延長了其使用壽命。這種改進也被稱為「鹵素計數器」。

蓋格計數器因為其造價低廉、使用方便、探測範圍廣泛,至今仍然被普遍地使用於核物理學醫學粒子物理學及工業領域。

產品示例

參考資料

  1. ^ ☢前方核能-便携式云母端窗闪烁体盖革计数器入坑!. Aiの旅社,. 2022-05-20 [2024-06-15]. (原始內容存檔於2024-07-23). 
  2. ^ H. Geiger and W. Müller. Elektronenzählrohr zur Messung schwächster Aktivitäten. Naturwissenschaften. 1928, 16 (31): 617. doi:10.1007/BF01494093. 
  3. ^ Sidney H. Liebson. The Discharge Mechanism of Self-Quenching Geiger-Mueller Counters. Phys. Rev. 1947, 72: 602–608. doi:10.1103/PhysRev.72.602.