СЧЕТЧИКИ НЕВИДИМЫХ ЧАСТИЦ И ИЗЛУЧЕНИЙ

Токовая характеристика счетчика

Еще в 1935 году советские физики В. Векслер, А. Би - бераль и М. Иванов впервые указали на возможность при­менения счетчиков для измерения радиоактивного излуче­ния больших интенсивностей. Они показали, что в спирто­вом счетчике средних размеров количество электричества, образующееся в отдельном импульсе, примерно равно одной миллиардной (Ю-9) кулона. Поэтому при ста импульсах в секунду средний ток, равный сумме количества электриче­ства от ста импульсов, составляет около одной десятимил­лионной доли ампера (около 0,1 микроампера). Такой ток можно измерять гальванометром. Так как средний ток через счетчик образуется как сумма токов отдельных импульсов, то, очевидно, он должен быть пропорциональным числу частиц, прошедших через счетчик в единицу времени.

Если бы счетчик имел бесконечно большую разрешаю­щую способность, то есть мог бы сосчитывать любое число частиц, то эта пропорциональность между током и числом частиц была бы прямая. Но с увеличением числа частиц, проходящих через счетчик, все большее число частиц будет проходить через него в тот момент, когда счетчик не способен их регистрировать (в течение «мертвого» времени). Следо­вательно, прямая пропорциональность нарушится.

Надо отметить, что спиртовые счетчики очень плохо вы­держивают большие интенсивности ионизирующего потока и поэтому в токовом режиме не применяются.

Для этой цели весьма ценными являются галогенные счетчики. Схема, по которой включаются счетчики при ра­боте их в токовом режиме, чрезвычайно проста (рис. 19). Она состоит из счетчика, в анод которого включено нагру­зочное сопротивление от 1 до 8 мгом, измерительного при­
бора — микроамперметра — и источника питания — ба­тареи с напряжением порядка 400 в.

Изменяя мощность дозы у-излучения, падающего на счетчик, мы каждый раз при этом будем получать разную величину среднего тока. Зависимость величины среднего тока, протекающего через счетчик, от изменения мощно­сти дозы излучения и носит название токовой характери­стики счетчика. Обычно принято токовую характеристику счетчика вычерчивать в полулогарифмическом масштабе (рис. 20), то есть по вертикальной оси откладывать величину тока в микроамперах, по горизонтальной — логарифм мощ­ности дозы в рентгенах в час.

Нагрузки

Л—

Cvemw/t

Рис. 19. Схема включения счетчика при работе в токовом режиме.

Токовая характеристика счетчика снимается по схеме, приведенной на рисунке 19. На счетчик подается постоян­ное рабочее напряжение, которое так же, как и в случае работы счетчика в импульсном режиме, выбирается в се­редине плато счетной характеристики. Счетчик устанавли­вается в точке поля, в которой каким-либо способом изме­рена мощность дозы, и записывается показание микро­амперметра. Затем счетчик передвигается в новую точку с известной мощностью дозы и вновь записывается показание прибора. Снимая таким образом ряд показаний прибора в точках с различной мощностью дозы, получают таблицу данных. По этим данным строят кривую (рис. 20), которая и будет токовой характеристикой счетчика.

Вначале, при малых мощностях доз, через счетчик про­текает слабый ток и нарастает медленно. Затем на участке от Л до £ кривая приближается к прямой линии, ток нара-

3*
стает почти прямо пропорционально логарифму мощности дозы. Этот участок характеристики считается рабочим уча­стком. Он имеет наибольшую крутизну.

Затем после точки Б рост тока вновь замедляется и на­ступает его насыщение, то есть при дальнейшем увеличении мощности дозы ток остается неизменным. При некоторых параметрах схемы после насыщения может наступить вновь падение тока. Падающий участок характеристики обычно стараются ликвидировать, так как наличие такого

Не требует никаких усилительных приспособлений. Так, у счетчика СТС-5 при нагрузочном сопротивлении, равном 4,7- 10е ом при максимальной мощности дозы облучения ток составляет около 18 микроампер.