ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №24
ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ГАЗОРАЗРЯДНОГО
СЧЕТЧИКА ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
Задание для подготовки к лабораторной работе
По указанной литературе [1, с. 491 - 499], [2, с. 187 - 194] изучите устройство и принцип работы газоразрядного счетчика ионизирующих излучений.
Ответьте на следующие вопросы:
1. В чем отличие пропорциональных счетчиков от счетчиков Гейгера – Мюллера?
2. Что такое первичная ионизация? Что такое вторичная ионизация?
3. С какой целью используется в счетчиках Гейгера – Мюллера асимметрия электродов?
4. Как формируются электронные лавины в газоразрядном счетчике?
5. Как осуществляется гашение самостоятельного разряда в счетчике Гейгера-Мюллера?
6. Как образуются вторичные электронные лавины в счетчике Гейгера-Мюллера?
7. В чем достоинства и недостатки пропорционального счетчика и счетчика Гейгера-Мюллера?
8. Что такое мертвое время газоразрядного счетчика?
Начертите принципиальную схему включения газоразрядного счетчика.
|
|
Ознакомьтесь с описанием хода лабораторной работы. В рабочем журнале заготовьте необходимые таблицы и запишите расчетные формулы.
Ход работы
Задание: Изучение вольтамперной характеристики газоразрядного счетчика.
1. Включите электропитание газоразрядного счетчика. Сигнал с сопротивления нагрузки подайте на вертикальные отклоняющие пластины осциллографа С-1-69.
2. Поместите источник ионизирующего излучения в непосредственной близости от газоразрядного счетчика.
3. Плавно увеличивая напряжение питания, снимите вольтамперную характеристику газоразрядного счетчика.
Результаты измерений занесите в таблицу:
U | ||||
I |
4. Постройте график зависимости I = I(U).
5. Укажите на полученной вольтамперной характеристике области работы газоразрядного детектора в режимах:
а) ионизационной камеры;
б) пропорционального счетчика;
в) счетчика Гейгера-Мюллера
Задание 2: Изучение счетной характеристики счетчика Гейгера-Мюллера.
1. Включите электропитание счетчика Гейгера-Мюллера. Установите источник ионизирующего излучения. Сигнал с сопротивления нагрузки подайте на пересчетное устройство ПСО2-4.
2. Плавно увеличивая напряжение питания, добейтесь начала срабатывания пересчетного устройства.
3. Меняя напряжение питания U через 20 В, для каждого значения напряжения проведите по 5 измерений числа зарегистрированных импульсов N за интервал времени 30с.
4. Для каждого значения напряжения найдите среднее число зарегистрированных импульсов N. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 2.
|
|
Таблица 2
U | N1 | N2 | N3 | N4 | N5 | σ | |
5.
Постройте график зависимости N = N(U).
6. Определите рабочее напряжение счетчика Гейгера-Мюллера
Оцените относительную погрешность определения рабочего напряжения.
7. Для каждого значения N определите среднеквадратичное отклонение
.
Задание 3. Определение мертвого времени счетчика.
1. Подать на счетчик Гейгера – Мюллера найденное выше рабочее напряжение.
2. 5 раз по 30 с измерить фоновое излучение. N<f> Найти его среднее значение.
3. Поместить вблизи счетчика первый источник ионизирующего излучения. 5 раз измерить число зарегистрированных импульсов NI за t = 30 с. Результаты усреднить и из полученного значения вычесть среднее значение радиоактивного фона.
4. Не убирая первого источника, поместить вблизи счетчика первый источник ионизирующего излучения. 5 раз измерить число зарегистрированных импульсов Nia за t = 30 с. Результаты усреднить и из полученного значения вычесть среднее значение радиоактивного фона.
5. Убрать первый источник 5 раз измерить число зарегистрированных импульсов Na за t = 30 с. Результаты усреднить и из полученного значения вычесть среднее значение радиоактивного фона.
6. Результаты занести в таблицу 3.
7. Вычислить средние значения скоростей счета
, ,
N1 | N12 | N2 | ||
1 |
| |||
2 | ||||
3 | ||||
4 | ||||
5 | ||||
n1= | n12= | n2= |
8. Найти мертвое время счетчика Гейгера-Мюллера и оценить ошибки его определения
Список рекомендуемой литературы
1.Широков Ю.М., Юдин Н.П. Ядерная физика. М., 1980.
2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.5, 4.2. М., 1989.