краще, ніж у сцинтиляційних, але гірше, ніж у напівпровідникових.
Конструктивно пропорційний лічильник зазвичай виготовляють у формі циліндричного конденсатора з анодом у вигляді тонкої металевої нитки по осі циліндра (рис.9), що забезпечує поблизу анода напруженість електричного поля значно бoльшую, ніж у решті області детектора. При різниці потенціалів між анодом і катодом тисячу вольт напруженість поля поблизу нитки-анода може досягати 40 000 вольт/см., В той час як у катода вона дорівнює сотням в/см.
Рис. 9 - Схема пропорційного лічильника в поздовжньому (а) і поперечному (б) розрізах (аналогічно влаштований лічильник Гейгера і циліндрична іонізаційна камера): 1 - нитка-анод, 2 - циліндричний катод, 3 - ізолятор, 4 - траєкторія зарядженої частинки, 5 -електронна лавина
Електрони і іони, створені частинкою в результаті первинної іонізації атомів інертного газу, показані відповідно темними і білими кружечками.
Якщо ще більше збільшити різницю потенціалів між анодом і катодом і збільшити коефіцієнт газового посилення до значень gt; 104, то починає порушуватися пропорційність між втраченою часткою в детекторі енергією і величиною імпульсу струму. Прилад переходить у режим обмеженої пропорційності і вже не може бути використаний як спектрометр, а лише як лічильник частинок.
временнoй дозвіл пропорційного лічильника може досягати 10-7с.
Пропорційні лічильники використовуються для реєстрації альфа-, бета-частинок, протонів, гамма-квантів і нейтронів. Пропорційні лічильники найчастіше заповнюють гелієм або аргоном. При реєстрації заряджених частинок і гамма-квантів для того, щоб уникнути втрат енергії частками до реєстрації використовують тонкі вхідні вікна. Іноді джерело поміщають в обсяг лічильника. Ефективність реєстрації для м'яких гамма-квантів з енергією lt; 20 кеВ gt; 80%. Для підвищення ефективності реєстрації понад енергетичність гамма-квантів використовують ксенон. При реєстрації нейтронів пропорційні лічильники заповнюються газами 3He або 10BF3. Використовуються реакції
n + 3He 3H + 1H + 0.764 МеВ + 10B 7Li * + 4He7Li + 4He +? (0.48 МеВ) +2.3 МеВ (93%)
n + 10B 7Li + 4He + 2.8 МеВ (7%).
Нейтрони реєструються за допомогою заряджених часток, що виникають в результаті цих реакцій і викликають іонізацію в счетчіке.чётчік Гейгера-Мюллера.
Рис. 10 - Схема лічильника Гейгера
чётчік Гейгера (або лічильник Гейгера-Мюллера) - газонаповнений лічильник заряджених елементарних частинок, електричний сигнал з якого посилений за рахунок вторинної іонізації газового обсягу лічильника і не залежить від енергії, залишеної частинкою в цьому обсязі. Винайдено в 1908 р Х. Гейгером і Е. Резерфордом, пізніше вдосконалений Гейгером і В. Мюллером.
Конструктивно лічильник Гейгера влаштований також як пропорційний лічильник, тобто являє собою циліндричний конденсатор, заповнений інертним газом. До внутрішнього електроду (тонкої металевої нитки) прикладений позитивний потенціал, до зовнішнього - негативний. Функціонально лічильник Гейгера також в основному повторює пропорційний лічильник, але відрізняється від останнього тим, що за рахунок вищої різниці потенціалів на електродах працює в та?? ом режимі, коли досить появи в обсязі детектора одного електрона, щоб розвинувся потужний лавиноподібний процес, обумовлений вторинної іонізацією (газове посилення), який здатний ионизовать всю область поблизу нитки-анода. При цьому імпульс струму досягає граничного значення (насичується) і не залежить від первинної іонізації. По суті, при попаданні в лічильник Гейгера частинки в ньому спалахує (запалюється) самостійний газовий розряд. При цьому коефіцієнт газового посилення може досягати 1 010, а величина імпульсу десятків вольт.
Цей лічильник володіє практично стовідсотковою ймовірністю реєстрації зарядженої частинки, оскільки для виникнення розряду достатньо однієї електрон-іонної пари. Однак тривалість сигналу зі лічильника Гейгера порівняно велика (? 10-4 с). Саме такий час потрібно, щоб повільні позитивні іони, що заповнили простір поблизу нитки-анода після прольоту частинки і проходження електронної лавини, пішли до катода і відновилася чутливість детектора.
Іскрової лічильник.
Якщо різниця потенціалів між анодом і катодом в Газонаповнений лічильнику перевищить деяке критичне значення, то поява в його об'ємі вільних носіїв зарядів викличе іскровий пробій (розряд). При цьому амплітуда електричного сигналу з такого лічильника (званого іскровим) може досягати сотень вольт. Після розряду лічильнику потрібен час 10-3-10-4 с для відновлення (очищення робочого газового обсягу від позитивних...
