Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 49. 7 december 1946 - Geiger—Müllerrörets verkningssätt och användning, av Kai Siegbahn
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
1.1264
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 2. Spänningsstötens storlek som funktion av
spänningen över röret.
tialändring. Anbringas en lineär förstärkare efter
röret är det på så sätt möjligt att studera
energi-fördelningen hos de inkommande a-partiklarna.
Särskilt enkelt ställer det sig naturligtvis här
också att skilja på inkommande partiklar av olika
art såsom t.ex. a-partiklar och protoner, som
uppvisa olika jonisationsförmåga.
I det fall, som här relaterats, arbetar röret som
en vanlig jonisationskammare. Ökar man
spänningen över röret ytterligare, blir hastigheten på
elektronerna, särskilt i närheten av tråden, där
fältstyrkan är hög, tillräckligt stor för att kunna
åstadkomma sekundärjonisation. Man erhåller på
så sätt en "gasförstärkning" vars numeriska
värde A är lika med det antal elektroner, som
varje primärt jonpar ger upphov till.
Gasförstärk-ningsfaktorn A är således 1 inom
jonisationskam-mareområdet och växer sedan hastigt med
spänningen, i vissa fall ända upp till 107. Skall man
arbeta med röret inom det spänningsområde, där
A > 1, måste man uppenbarligen sörja för
mycket god spänningskonstans så att
gasförstärk-ningsfaktorn icke fluktuerar under försökens
gång. Spänningsstötens storlek är här
dV<= 1,6’ 10—7 • A- n\C
Början av detta område har en med spänningen
stigande gasförstärkningsfaktor, som är
oberoende av antalet primärt bildade jonpar, och
benämnes därför proportionalitetsområdet.
Utslagets storlek är alltså där proportionellt mot den
ursprungliga jonisationen. Genom att arbeta inom
detta område är det tack vare gasförstärkningen
möjligt att i stället för en utförlig och ofta
oberäknelig lineär förstärkare av extremt stor
förstärkning använda en betydligt enklare.
Möjligheten att skilja olika partikelenergier och
partikelslag är fortfarande gynnsam.
Vid en ytterligare stegring av spänningen blir A
ej längre fullt oberoende av antalet primära
jonpar. Man befinner sig då inom området för
begränsad proportionalitet. Detta yttrar sig i att
spänningsstötarna från partiklar av olika ener-
gier och slag alltmera närma sig varandra
(samtidigt som de alla givetvis öka i storlek). När alla
partiklar oberoende av energi och natur ge upp
hov till lika stora spänningsstötar på tråden
befinner man sig inom det egentliga
Geiger-om-rådet. Om spänningen ökas härefter uppstår så
småningom en kontinuerlig urladdning
(egentligen sammansatt av ett stort antal intermittenta
urladdningsförlopp).
Sambandet mellan spänningsstötens storlek och
spänningen över röret torde framgå av fig. 2.
Här är två kurvor inlagda, den ena gällande för
cK-partiklar av bestämd energi och den andra för
snabba kosmiska partiklar av tänkt bestämd
energi. Den primära jonisationsförmågan av de
två partikelslagen är väsentligt olika. För låga
spänningar över röret, dvs. i
jonisationskammare-området AB, är spänningsstöten för vardera slaget
konstant. Vid ökad spänning sätter
gasförstärkningen in, vilken till att börja med är oberoende
av antalet primärt bildade joner. Detta är
proportionalitetsområdet BC. Så småningom kommer
man in i ett område för begränsad
proportionalitet CD, som karakteriseras av att de olika
partikelslagen fortfarande ge olika stora
spänningsstötar, varvid emellertid gasförstärkningen
är beroende av den primära jonisationen. När
spänningsstötarna bli lika stora, oberoende av
den primära jonmängden, har man uppnått det
verkliga Geiger-området DE. Gasförstärkningen
är här mycket hög, varför spänningsstötarna ofta
kunna bli omkring 100 V.
Beroende på GM-rörgasens sammansättning
skiljer man mellan icke självsläckande samt
själv-släckande rör. Den senare typen, som numera är
den vanliga, är av relativt sent datum. År 1937
fann nämligen Tröst, att om alkoholånga eller
någon annan gasformig organisk förening
infördes i röret, släcktes urladdningsförloppet, som
startats av en joniserande partikel efter att ha
pågått under en mycket kort tidsrymd genom en
inre effekt i gasblandningen. Orsaken till denna
utsläckningseffekt har så småningom klarlagts
främst genom arbeten av bl.a. C G och D D
Montgomery, Stever samt Korff.
Icke självsläckande rör
Den elektronlavin, som uppstår, när de primärt
bildade elektronerna dras mot tråden i röret,
utbildas i själva verket alldeles i närheten av
denna, inom ett avstånd av mindre än en
millimeter på grund av den där rådande stora
fält-styrkan. Genom sin betydligt större rörlighet
uppsamlas samtliga elektroner i lavinen på tråden på
betydligt kortare tid än vad som krävs för att de
kvarblivande positiva jonerna skola hinna vandra
i väg över till GM-rörsväggen. Det förstnämnda
förloppet kräver endast en tidsrymd av högst
10~~6 s under det att jonerna behöva en tid av ca
10—4 s (vid ca 100 torr) för att tillryggalägga
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
