„Proporcionális számláló” változatai közötti eltérés
| [ellenőrzött változat] | [ellenőrzött változat] |
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
Nincs szerkesztési összefoglaló |
|||
10. sor:
A proporcionális kamra működési feszültsége magasabb, mint az [[ionizációs kamra|ionizációs kamráé]], ezért a sodródó elektronok elég energiát gyűjtenek a [[közepes szabad úthossz]]ukon ahhoz, hogy újabb ionpárokat keltsenek, amikor a semleges gázatomokkal ütköznek. Ezekben az új eseményekben keletkezett elektronok a kiolvasó elektronika felé sodródva maguk is új ionpárokat tudnak kelteni. Ily módon ionpárok sora hozható létre, amit [[Townsennd-lavina | Townsend-lavinának]] is hívnak. Ha az üzemi feszültséget gondosan megválasztjuk, minden lavina folyamat, mely ugyanabból a kiindulási ionizáló eseményből ered, egymástól függetlenül fog történni. Ezért, bár a felszabadult elektronok összes száma exponenciálisan nőhet a távolsággal, a teljes létrejövő [[töltés]]mennyiség továbbra is arányos az eredeti eseményben felszabadult energiával.
Az elektródák geometriája és a feszültségek úgy vannak kiválasztva, hogy a kamra legnagyobb részében az elektromos mező nem elég a Townsend-lavina létrehozásához. Az elektronok addig sodródnak, amíg elég közel nem kerülnek az anódhoz, ahol az erős mező lehetővé teszi a lavinás sokszorozódást. Ebben az esetben minden elektron nagyjából ugyanannyira sokszorozódik (kb. egymilliószorosára) függetlenül attól, hogy mennyi utat tett meg az alacsonyabb térerősségű területen. A kamrán átutazó töltött részecskék energiája és a teljes töltés közötti arányosság alkalmassá teszi a proporcionális számlálót töltött részecske spektroszkópiára. Ha a térerősség mindenhol a kritikus érték alatt van, akkor nem fordul elő a Townsend-lavina, és a detektor ionizációs kamraként üzemel. Ha a feszültség (és így a térerősség is) túl nagy, akkor a gázerősítés eléri a maximumot, és a kamrából jövő összes jel ugyanolyan amplitúdójú lesz. Ezáltal a detektor [[Geiger-Müller számláló]]ként működik.▼
Ha a működtető feszültséget megfelelően állítják be, akkor minden lavinahatás egymástól függetlenül alakul ki. Így, annak ellenére, hogy a felszabadított elektronok száma exponenciálisan nőhet a távolsággal, a keletkezett [[töltés]] összege arányos marad az eredeti eseménnyel. Az elektródok közötti teljes töltés mérésével (az áram idő szerinti integrálja), megkapjuk a részecskék kinetikus energiáját, mert a keletkezett ionpárok száma arányos az energiájukkal.
A teljes töltés (az [[elektromos áram]] időre [[integrál]]va) mérésével az elektródák között ki lehet következtetni a részecske [[mozgási energia | kinetikus energiáját]], mivel a töltött részecske által létrehozott ionpárok száma arányos a részecske energiájával.
A gázerősítés folyamata megnövelheti a detektor [[jel-zaj viszony | jel-zaj arányát]], és csökkentheti a szükséges erősítést, amit a külső elektronikák végeznek. A detektoron áthaladó töltött részecske energiája és a teljes létrejött töltésmennyiség közötti arányosság miatt a proporcionális kamra hasznos eszköze a töltéssel rendelkező részecskék [[spektroszkópia | spektroszkópiájának]]. A proporcionális kamra energiafelbontása azonban korlátozott, mert a kezdeti ionizáló esemény és az azt követő erősítő események sora is statisztikai fluktuációt mutat.
▲Az elektródák geometriája és a feszültségek úgy vannak kiválasztva, hogy a kamra legnagyobb részében az elektromos mező nem elég a Townsend-lavina létrehozásához. Az elektronok addig sodródnak, amíg elég közel nem kerülnek az anódhoz, ahol az erős mező lehetővé teszi a lavinás sokszorozódást. Ebben az esetben minden elektron nagyjából ugyanannyira sokszorozódik (kb. egymilliószorosára) függetlenül attól, hogy mennyi utat tett meg az alacsonyabb térerősségű területen. A kamrán átutazó töltött részecskék energiája és a teljes töltés közötti arányosság alkalmassá teszi a proporcionális számlálót töltött részecske spektroszkópiára. Ha a térerősség mindenhol a kritikus érték alatt van, akkor nem fordul elő a Townsend-lavina, és a detektor ionizációs kamraként üzemel. Ha a feszültség (és így a térerősség is) túl nagy, akkor a gázerősítés eléri a maximumot, és a kamrából jövő összes jel ugyanolyan amplitúdójú lesz. Ezáltal a detektor [[Geiger-Müller számláló]]ként működik.
A felbontás korlátozott, mert mind a kezdeti ionizáló eseménynél, mind az azt követő többszörözésnél szerepet játszik a statisztikus fluktuáció.
| |||