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.
14 december 1946
1265
vägen till cylindern. Den sammanlagda
elektricitetsmängden som uppsamlas på tråden från en
elektronlavin rör sig om 10~10—10~12 coulomb,
beroende på spänningen på tråden.
Urladdningen tillgår i huvudsak på följande
sätt. När elektronerna uppsamlats på tråden, där
de förorsaka en spänningsändring, bli de
positiva jonerna kvar runt omkring tråden under en
tidsrymd som enligt det ovan sagda är avsevärd
i förhållande till tiden för elektronlavinen. De
positiva jonerna bilda där en effektiv
rymdladdning, som momentant hindrar lavinen att
kontinuerligt fortsätta. De röra sig sedan mot
cylinderväggen. där de neutraliseras. Här inträffar
emellertid ytterligare en effekt. På ett mycket
litet avstånd från cylinderväggen (av
storleksordningen 10~8 cm) förmå de positiva jonerna att
från cylinderväggen lösriva elektroner, som faller
in i den lediga luckan i jonens elektronhölje.
Härvid utsändes rekombinationsstrålning. I närheten
av väggen bildas alltså vid neutralisationen
foto-ner. En sådan foton kan genom fotoeffekt i
metallytan slå ut en sekundär elektron därifrån, som
kan starta en ny elektronlavin. Sannolikheten för
en sådan fotoprocess är visserligen ganska liten,
endast 1 foton på 104 alstrar en fotoelektron, men
å andra sidan måste man räkna med att omkring
109—1010 joner skall neutraliseras för varje
urladdning. För att icke en stående urladdning
genom uppkomsten av de nya elektronerna skall
komma till stånd, måste man tydligen sörja för
att potentialen på tråden är så låg, att ingen ny
elektronlavin kan utlösas, när fotoelektronerna
komma i närheten av denna. Ända till mitten av
1930-talet löste man denna fråga genom att ge
motståndet R (se fig. 1) ett mycket högt värde.
Resonemanget härvid var följande: För att en
stående urladdning skall kunna vidmakthållas
måste en viss minsta spänning V min ligga på
tråden samt en viss minsta strömstyrka /„»« gå
genom röret. Underskridas dessa värden, avbrytes
urladdningen och röret är, sedan potentialen på
tråden åter höjts, redo att motta nästa
inkommande partikel. Vi anta, att tråden från början
ligger på en spänning V0, som är större än Vmin
varvid en ström imin går genom röret. Över
motståndet R kommer därav ett spänningsfall
R • imin. Om R • imin > V0 — Vmi„ kommer
tydligen spänningen på tråden hastigt att sjunka
under den nödvändiga spänningen VTOin och
urladdningen att slockna. Minimiströmmen för
olika rör varierar något men kan sättas till ca
0,1 ju A. Vid denna strömstyrka måste man
tydligen ge R värdet 10° ohm för att få en
arbets-platå, dvs. Geiger-område av 100 V. ökas
spänningen mer än 100 V över rörets insatsspänning,
förmår ej röret släcka utan kommer i stället att
ge en kontinuerlig urladdning.
När urladdningen slocknat, stiger spänningen
åter på tråden. Hastigheten på spänningsstig-
ningen bestämmes givetvis av kretsens
tidskonstant, dvs. RG-värde. Inberäknas alla kapaciteter,
såsom GM-rörstrådens, kapaciteten till
efterföljande förstärkare osv., kan den totala kapaciteten
knappast understiga 10 cm. Med R = 10® ohm får
man följaktligen en tidskonstant på 0,01 s. Under
minst denna tid är röret blockerat för nya
inkommande partiklar. Av denna anledning kallades
icke självsläckande rör tidigare för "långsamma"
i motsats till självsläckande, som kallades
"snabba". I själva verket är detta en missvisande
beteckning, eftersom man genom andra kopplingar
kan få de förra t.o.m. snabbare än de senare
(beroende på alkoholjonernas långsammare
vandringshastighet). År 1936 angav Neher och Harper
en betydligt effektivare och snabbare släckkrets
än den högohmssläckning, som tidigare användes.
De introducerade därvid ett elektronrör i
släck-kretsen enligt den koppling fig. 3 visar. När
urladdningen börjar i GM-röret åstadkommer
strömmen en höjning av gallerspänningen över
pentoden, som dessförinnan är blockerad.
Härigenom blir pentoden ledande och
GM-rörstrådens potential sjunker hastigt under rörets
tändspänning. Släckkretsens tidskonstant skall ej
göras mindre än den tid, som
urladdningsförloppet i själva röret tar, dvs. drygt 10—4 s.
En annan släckkrets, som numera också är
mycket vanlig, är Neher—Pickering’s. Fig. 4 visar
denna koppling. Här är pentoden normalt icke
blockerad, varför såväl galler som katod befinna
sig vid hög spänning. Vid en urladdning i
GM-röret blockeras pentoden plötsligt och spänningen
på katod och GM-rörstråd sjunker därför till
jordpotential, dvs. urladdningen släcks. Fördelen
med denna krets är bl.a. att såväl positiva som
negativa impulser kan tas ut från densamma samt
vidare att GM-rörscylindern kan jordas. Detta
kan ofta vara till fördel. Så t.ex. kan röret utan
vidare placeras direkt i kontakt med
människohuden vid medicinska försök etc. En nackdel är
att pentoden normalt är strömförande, vilket
kräver ett högspänningsaggregat, som tål minst 1 mA
belastning utan att spänningskonstansen blir
lidande därpå.
Förutom dessa släckkretsar finnas även andra
som bygga på multivibratorprincipen (Getting)
Fig. 3. Släckkrets enl.
Neher och Harper.
Fig. 4. Släckkrets enl.
Neher—Pickering.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
