蓋革-米勒計數管

基本介紹

  • 中文名:蓋革-米勒計數管
  • 發明人:H.蓋革;P.米勒
介紹
氣體電離探測器。是H.蓋革和P.米勒在1928年發明的。與正比計數器類似,但所加的電壓更高。帶電粒子射入氣體,在離子增殖過程中,受激原子退激,發射紫外光子,這些光子射到陰極上產生光電子,光電子向陽極漂移,又引起離子增殖,於是在管中形成自激放電。為了使之能夠計數,計數器中充有有機氣體或鹵素蒸氣,能吸收光子,起到猝熄作用。蓋革-米勒計數器優點是靈敏度高,脈衝幅度大,缺點是不能快速計數。1908年,德國物理學家蓋革(Hans Wilhelm Geiger,1882-1945)(左圖)按照盧瑟福(E. Ernest Rutherford,1871~1937)的要求,設計製成了一台α粒子計數器。盧瑟福和蓋革利用這一計數器對α粒子進行了探測。
1909年蓋革和馬斯登(Ernest Marsden,1889-1970)在實驗中發現α粒子碰在金箔上偶爾會發生極大角度的偏折。盧瑟福對這個實驗的各種參數作了詳細分析,於1911年提出了原子的有核模型。
從1920年起,蓋革和德國物理學家米勒(E. Walther Muller,1905-1979)對計數器作了許多改進,靈敏度得到很大提高,被稱為蓋革-米勒計數器,套用十分廣泛。
蓋革-米勒計數器是根據射線能使氣體電離的性能製成的,是最常用的一種金屬絲計數器。兩端用絕緣物質封閉的金屬管內貯有低壓氣體,沿管的軸線裝了金屬絲,在金屬絲和管壁之間用電池組產生一定的電壓(比管內氣體的擊穿電壓稍低),管內沒有射線穿過時,氣體不放電。當某種射線的一個高速粒子進入管內時,能夠使管內氣體原子電離,釋放出幾個自由電子,並在電壓的作用下飛向金屬絲(上圖)。 這些電子沿途又電離氣體的其它原子,釋放出更多的電子。越來越多的電子再接連電離越來越多的氣體原子,終於使管內氣體成為導電體,在絲極與管壁之間產生迅速的氣體放電現象。從而有一個脈衝電流輸入放大器,並有接於放大器輸出端的計數器接受。計數器自動地記錄下每個粒子飛入管內時的放電,由此可檢測出粒子的數目。
1937年蓋革和物理學家席勒(Leo Szilard,1898-1964)(右圖)用九個蓋革-米勒計數器排成一個環形,測定了宇宙射線的角分布。
蓋革-米勒計數器是核物理學粒子物理學中不可缺少的探測器,至今仍然是實驗室中敏銳的“眼睛”。

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