poniedziałek, 20 marca 2017

Bieg własny detektora

Jednym z bardziej istotnych parametrów detektorów promieniowania (liczników Geigera-Mullera, komór jonizacyjnych, detektorów scyntylacyjnych) jest tzw. bieg własny, czyli impulsy niepochodzące od mierzonego preparatu. Na bieg własny składa się wiele czynników, przede wszystkim tło naturalne, czyli promieniowanie kosmiczne i  promieniowanie pochodzące z Ziemi, jak również promieniowanie elementów detektora i jego osłon. W tym celu przy pomiarach szczególnie niskich aktywności buduje się grube osłony z betonu zagłębione w gruncie, aby odciąć promieniowanie kosmiczne. Z kolei zwiększanie grubości osłon detektora zwiększa wpływ promieniowania naturalnych i sztucznych domieszek zawartych w ołowiu i żelazie. Dlatego też na właściwe osłony, tzw. domki pomiarowe, wykorzystuje się często takie materiały, jak sezonowany ołów i stal - pierwszy pochodzi z ołowianych sztab, służących za balast rzymskich okrętów, drugi np.z pancerzy okrętów wojennych zatopionych przed XX wiekiem. Oczywiście pojawia się tu konflikt z interesami archeologów, przeciwnych niszczeniu zabytków szkutnictwa Antyku. Trudno się jednak dziwić zakusom fizyków, skoro ołów wytopiony 2000 lat temu nie zawiera tylu domieszek, co wytapiany współcześnie (skażenie atmosfery i gruntu produktami prób nuklearnych i awarii reaktorów), a ewentualne krótkożyciowe domieszki zdążyły dawno ulec rozpadowi.
Innym sposobem na eliminowanie tła promieniowania jest stosowanie układów antykoincydencyjnych - próbka i miernik otoczone są innymi detektorami zliczającymi impulsy pochodzące z zewnątrz, a układ antykoincydencyjny liczy tylko te impulsy, które nie pojawiły się jednocześnie w głównym liczniku i którymkolwiek z liczników zewnętrznych.
Innymi czynnikami składającymi się na bieg własny detektora mogą być zakłócenia elektromagnetyczne, zmiany temperatury, wstrząsy, wahania napięcia zasilającego i wiele innych. Część z nich można wyeliminować (stała temperatura, stabilizacja napięcia zasilającego), inne należy po prostu uwzględniać w prowadzonych pomiarach. Zaleca się mierzyć bieg własny przed serią pomiarów, w trakcie pomiędzy poszczególnymi partiami próbek oraz po całym dniu pracy, kiedy pomiar biegu własnego można "zapuścić" na noc, a zebrane dane użyć następnego dnia. Jeżeli chodzi o napięcie pracy licznika Geigera, to powinno być ustalone w 1/3 plateau licznika, zaraz za progiem Geigera - wzrost napięcia powoduje zwiększenie biegu własnego, po przekroczeniu progu na końcu plateau miernik ulega wzbudzeniu i zaczyna sam generować impulsy.
A tak przykładowo bieg własny tuby Geigera typu BOB-33 z 1969 r., mierzony w osłonie z 2 cm ołowiu wynosi < 27 imp./min (długość plateau 100V, nachylenie 0.053%/V). Z kolei BOB-33A z 1984 r. ma bieg własny deklarowany na 25 imp./min (dane odpowiednio: 100V, 0.125%/V). Inne tuby:

  1. SBT-11A - 0.25 imp./s (15 imp./min.)
  2. SBT-9 - 0.17 imp./s (10,2 imp./min.)
  3. SBM-19 - 2 imp./s (120 imp./min.)
  4. SBM-20 - 1 imp./s (60 imp./min.)
  5. SI38G - 0.008 imp./s (0.45 imp./min.)
  6. STS-5 - 27 imp./min (0.45 imp./s)
  7. LND 712 - 10 imp./min (osłona 50 mm Pb + 3 mm Al)
Porównanie różnych tub GM:







Oryginalne metryczki radzieckich popularnych tub 
(niestety nie dla wszystkich podano bieg własny):








Więcej specyfikacji i porównań TUTAJ


Brak komentarzy:

Prześlij komentarz

Jeśli znajdziesz błąd lub chcesz podzielić się opinią, zapraszam!