Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Портис А. -> "Физическая лаборатория" -> 59

Физическая лаборатория - Портис А.

Портис А. Физическая лаборатория. Под редакцией Русакова Л.А. — М.: Наука, 1972. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): fizlab1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 53 54 55 56 57 58 < 59 > 60 61 62 63 64 65 .. 116 >> Следующая

<5
Прилаженное напряжение
Рис-
5. Счет начинается при некотором
Рис.
счетчике. Величина его лежит в пределах от 600 до 900 в в зависимости от давления газа и диаметра анода. При увеличении напряжения скорость счета увеличивается, мы приближаемся к участку характеристики, называемому «плато», где скорость счета
относительно нечувствительна к величине приложенного напряжения. Так, при увеличении напряжения на несколько сотен вольт изменение скорости счета может быть меньше 5 процентов. Счетчики, заполненные органическими гасящими газами, обычно имеют более ровное плато по сравнению со счетчиками, в которых в качестве гасящего газа используются галогены.
При еще более высоком напряжении счетчик переходит в непрерывный разряд.
Практически важно не допустить перехода счетчиков с добавками из органических газов в разряд, так как гасящий газ в процессе разряда может быть истощен.
Схема для работы со счетчиком Гейгера — Мюллера показана на рис. 6. Для получения отрицательного потенциала можно использовать источник питания осциллографической трубки (—1250 е). Для предотвращения сильного электрического разряда последовательно со счетчиком включается сопротивление, ограничивающее
190
ток. Но все же Следует быть внимательными. Проверьте все соединения в схеме, прежде чем включить высокое напряжение.
Интенсивность радиоактивного источника может характеризоваться числом распадов за секунду. Общепринятой единицей интенсивности является кюри — 3,666-109 распадов в секунду — активность одного грамма радия. Максимальная активность, с которой можно работать без специального разрешения Комиссии по атомной энергии, составляет 50 микрокюри Т1204 и 10 микрокюри Сз137. Таким образом, общая активность может достигать 60 микрокюри, т. е. около 220 ООО распадов в секунду.
Для определения безопасного для здоровья удельного уровня радиации важно учитывать ионизацию, производимую в ткани человеческого тела. Так, по рекомендации Комиссии по атомной энергии верхний предел стационарной дозы для работающих с радиацией составляет 8-1010 пар ионов на грамм ткани за 8-часовой рабочий день. Это приблизительно соответствует 10е (3-частицам или 108 у-частицам, поглощаемым квадратным сантиметром поверхности тела за 8-часовой рабочий день. Работая с источниками, необходимыми для проведения опытов, вы можете получить лишь малую часть предельно допустимой дозы облучения, установленной Комиссией по атомной энергии. Тем не менее, не следует работать с источниками дольше, чем это необходимо. Важнейшая мера предосторожности заключается в том, чтобы держать источники достаточно далеко от глаз.
Установив наименьшую скорость развертки в катодном осциллографе, поставьте потенциометр в положение, соответствующее минимальному напряжению, и поместите один из ваших источников против чувствительной области счетчика. Медленно увеличивайте напряжение на счетчике, пока не увидите отрицательные импульсы на экране осциллографа. Затем, повернув ручку потенциометра на 1/8 оборота, увеличьте напряжение приблизительно на 50 в, чтобы вывести счетчик на плато.
Увеличив скорость развертки до 1 кгц, вы сможете наблюдать форму импульса. Убедитесь, что развертка установлена в положение, соответствующее синхронизации отрицательными импульсами. Прокалибруйте длительность развертки с помощью генератора прямоугольных импульсов и внимательно зарисуйте выходной импульс. В идеальном случае амплитуда импульса должна быть равна разности между действующим и пороговым напряжениями. Однако из-за того, что счетчик нагружен на сопротивление 1 Моя и входную емкость осциллографа, мы наблюдаем существенно меньший импульс. За какое время амплитуда импульса уменьшается в два раза?
Для того чтобы определить суммарный заряд, который проходит через счетчик в импульсе, подсоединим емкость 0,002 мкф параллельно сопротивлению 1 Мом. Теперь вы должны наблюдать вместо импульса маленькую отрицательную ступеньку V. Так как время спада импульса, определяемое /?С и равное 0,2 мсек, много
191
больше, чем время собирания заряда, то мы можем пренебречь влиянием сопротивления в этот промежуток времени. Тогда заряд, накопленный на емкости, будет определяться формулой
<7=Су.
(5)
Формула (5) следует из определения емкости. Произведите амплитудную калибровку осциллографа и определите V. Вычислите <?. Сколько пар ионов образуется за импульс? Теперь вы можете в качестве измерителя скорости счета использовать ламповый вольтметр, как показано на рис. 7. Если V — напряжение, измеренное ламповым вольтметром, то скорость счета г будет определяться выражением
7 1/
(6)
_ / _ V
Здесь мы пренебрегли проводимостью прибора. Какая максимальная скорость счета может быть достигнута с источником О137?
Рис. 7.
Рис. 8.
Вернитесь к схеме, изображенной на рис. 6. Установите максимально возможную скорость счета и на развертке 1,5 мсек внимательно исследуйте осциллограмму. Наблюдаемая осциллограмма должна напоминать рис. 8, где показан синхронизующий импульс, за которым следуют импульсы меньшей амплитуды. Заметим, что в течение 50 мксек после первого импульса счетчик не чувствителен. Это время называется мертвым временем т. Как нам следует понимать постепенное увеличение амплитуды последующих импульсов? Представим себе это на примере двух электронов, которые последовательно проходят через счетчик. Первый электрон регистрируется счетчиком, производя импульс полной амплитуды и запуская развертку осциллографа. Если второй электрон приходит через промежуток времени, меньший мертвого времени счетчика т, то второй импульс будет отсутствовать. Если электрон приходит через интервал времени только немного больший, чем т, мы получим второй импульс, но он будет иметь уменьшенную амплитуду. Чем больше этот интервал, тем лучше восстанавливается счетчик и тем ближе амплитуда второго импульса к амплитуде первого.
Предыдущая << 1 .. 53 54 55 56 57 58 < 59 > 60 61 62 63 64 65 .. 116 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed