蓋格米勒計(jì)數(shù)器的使用
1.探測(cè)原理與步驟 粒子進(jìn)入管體:輻射粒子(例如α、β、γ射線)進(jìn)入蓋格管的探測(cè)區(qū)域。探測(cè)區(qū)域通常是一個(gè)中空金屬筒或管道,內(nèi)部充滿了一種特定的氣體,通常是氬氣和一小部分異質(zhì)氣體(比如氮?dú)饣蛞胰玻┗旌稀? 電離效應(yīng):當(dāng)輻射粒子進(jìn)入探測(cè)區(qū)域時(shí),它們與氣體分子發(fā)生相互作用,產(chǎn)生電離效應(yīng)。輻射粒子會(huì)剝奪氣體分子的電子,使之變?yōu)閹д姷碾x子和自由電子。 電場(chǎng)加速:在蓋格管中,有一個(gè)高電壓電極(陽極)和一個(gè)相對(duì)地接地的外殼(陰極)。應(yīng)用高電壓會(huì)在管內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)會(huì)加速被輻射電離產(chǎn)生的自由電子。 內(nèi)部放大:由于強(qiáng)電場(chǎng)的作用,自由電子會(huì)獲得足夠的能量,使其與其他氣體分子碰撞,并引起連鎖反應(yīng)。這將導(dǎo)致在整個(gè)放大區(qū)域產(chǎn)生大量的電離,產(chǎn)生更多的正離子和自由電子。 雪崩放大:通過上述過程,自由電子會(huì)在蓋格管中經(jīng)歷連續(xù)的沖撞、電離和加速,形成電子雪崩效應(yīng)。這種電子雪崩導(dǎo)致了電子數(shù)量的迅速增加,從而產(chǎn)生一個(gè)大電流脈沖。 計(jì)數(shù)和測(cè)量:探測(cè)器中的電路會(huì)記錄一次輻射事件,從而計(jì)數(shù)輻射的次數(shù)。通過測(cè)量計(jì)數(shù)率和其他參數(shù),可以確定輻射的劑量和強(qiáng)度。一次脈沖表明記錄到一次粒子入射 2.什么是CPM 2.1 CPM是Counts Per Minute(每分鐘計(jì)數(shù))的縮寫,是用于表示輻射計(jì)數(shù)速率的單位。CPM用于測(cè)量一分鐘內(nèi)發(fā)生的輻射事件數(shù)量。在輻射測(cè)量中,當(dāng)輻射粒子或光子與探測(cè)器相互作用時(shí),探測(cè)器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào),這個(gè)信號(hào)通常被稱為“計(jì)數(shù)”或“事件”。CPM表示在一分鐘內(nèi)所記錄到的這些事件的數(shù)量。 2.2 欲得到CPM不一定必須測(cè)量一分鐘。在輻射測(cè)量中,通常確實(shí)需要一定時(shí)間的測(cè)量來獲取足夠的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù),特別是當(dāng)輻射事件比較稀少時(shí),需要更長(zhǎng)的時(shí)間來獲得準(zhǔn)確的計(jì)數(shù)結(jié)果。然而,在某些情況下,可以使用更短的時(shí)間來進(jìn)行測(cè)量并獲得臨時(shí)的CPM值。這樣做可能會(huì)犧牲一些準(zhǔn)確性,因?yàn)檩^短的測(cè)量時(shí)間內(nèi)獲得的計(jì)數(shù)數(shù)量可能較少,不足以提供高精度的結(jié)果。在實(shí)際應(yīng)用中,取決于輻射水平、測(cè)量目的以及使用的探測(cè)器類型,可以靈活選擇測(cè)量時(shí)間。對(duì)于較高輻射水平的情況,輻射事件頻率較高,通常在較短的時(shí)間內(nèi)就能獲得足夠的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù),從而可以更快地得到CPM值。但對(duì)于較低輻射水平或需要更高精度的情況,更長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量可能是必要的,以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。(所以用蓋格管的時(shí)候一上電就有計(jì)數(shù)) 3.CPM如何轉(zhuǎn)換為劑量
(擦,圖放錯(cuò)了) CPM不能表征衡量劑量水平,CPM與劑量當(dāng)量率換算公式一般為: 劑量當(dāng)量率 (Sv/h) ≈ CPM × K K為儀器靈敏系數(shù),我用過的smb200(烏克蘭產(chǎn))在說明書上都有標(biāo)注。 4.多道脈沖幅度分析 多道原理中使用一系列稱為“道”的連續(xù)能量區(qū)間來描述不同的能量值。探測(cè)器將每個(gè)能量脈沖信號(hào)的幅度與適當(dāng)?shù)牡老鄬?duì)應(yīng),并計(jì)數(shù)落入該道的事件數(shù)量。 附圖: