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.
1.1266
TEKNISK TIDSKRIFT
etc. Ingen av dessa kretsar ger naturligtvis en
"upplösningsförmåga" för GM-röret som
motsvarar kortare tid än ca 10—4 s, dvs. den tid det
tar för de positiva jonerna att vandra från
närheten av tråden till cylinderväggen. Helt nyligen
har emellertid en ny idé kommit fram för att
väsentligt förkorta ett GM-rörs
upplösningsförmåga. Eftersom elektronlavinen uppstår i trådens
omedelbara närhet, måste hela jonmolnet efter
lavinens upphörande (max. 10—6 s) röra sig en
distans, som i det närmaste är lika med rörets
radie. Kan man i stället få jonmolnet att efter
lavinens upphörande vandra i väg till den
närbelägna tråden, skulle rörets "dödtid" avsevärt
nedbringas. J A Simpson har i princip lyckats
lösa detta problem. Spänningssänkningen på
tråden till följd av den snabba elektronlavinen
påverkar den triggerkrets, som i sin tur styr ett
sändarrör. Detta ger därvid en kraftig negativ
impuls, som för ett ögonblick gör tråden negativ
i förhållande till cylindern. De positiva jonerna
dras följaktligen till tråden i stället för till
cylindern. Stora krav måste givetvis ställas på röret,
som skall kunna leverera en spänningsstöt på
omkring 1 800 V, och med en tidsutsträckning
som betydligt skall understiga 10—4 s. Viktigt är
också att impulsformen är så noggrant som
möjligt rektangulär. Simpson har på detta sätt
lyckats sänka dödtiden från 10—4 s till 2 ’ 10—5 s.
Förutsättningar tyckas finnas att med denna
metod ytterligare nedbringa dödtiden.
Ytterligare två faktorer, som kunna påverka
släckningsförloppet, skola här beröras, nämligen
bildandet av negativa joner samt uppkomsten av
metastabila tillstånd hos några av de vid
urladdningsförloppet deltagande atomerna.
Det normala förloppet vid jonisationen är att
det bildas ett antal jonpar, bestående av en
elektron samt motsvarande positiva gasjon. Den
frigjorda elektronen kommer vid sin passage genom
röret att kollidera med ett mycket stort antal
neutrala molekyler. Genomsnittligt kan man för
ett GM-rör sätta antalet sådana kollisioner till
omkring 105 innan elektronen nått tråden.
Sannolikheten för att en elektron vid en sådan stöt skall
uppfångas av molekylen under bildandet av en
negativ jon kan beräknas med kännedom om
ifrågavarande molekylslags elektronaffinitet. För
att en negativ jon skall bildas i ett rör fyllt med
exempelvis CO erfordras i medeltal 1,6 • 108
kollisioner. Motsvarande antal för 02 och HsO är
4 • 104 samt för Cl2 högst 2 - 103. I fallet CO är
chansen för bildandet av negativa joner i
GM-röret tydligen mycket obetydlig under det att i de
senare fallen stor hänsyn måste tas härtill.
Gasfyllningar, som kunna ge upphov till
negativa joner (t.ex. 02 samt H20), böra undvikas av
följande anledning. När den negativa jonen bildats
börjar den röra sig mot tråden med en hastighet,
som är ungefär lika stor som de positiva joner-
nas. Om den negativa jonen kommer i närheten
av tråden, sedan det positiva jonmolnet vandrat i
väg bort till cylindern, kan det finnas
förutsättningar för att jonen i det starka fältet berövas sin
elektron, som startar en ny lavin. Man kan på
detta sätt i stället för enkla impulser få ett större
eller mindre antal dubbla impulser. Särskilt i
sådana fall då man önskar extremt god
upplösningsförmåga, t.ex. vid försök med
koincidens-kopplade rör (varom mera nedan) är denna
effekt mycket oläglig.
Argon är den gas som av skilda anledningar
torde vara den mest använda i GM-rör. Liksom
övriga ädelgaser har argon en viss tendens att
vid excitation, t.ex. i samband med utbildandet av
elektronlavinen, övergå i ett energetiskt tillstånd
som är metastabilt. Livslängden hos ett sådant
tillstånd är av storleken 10~4 s, varefter
grundtillståndet uppnås genom utsändandet av en foton.
Den metastabila atomen kan också förlora
överskottsenergin genom att kollidera med väggen. I
båda fallen kan en ny elektron alstras, som ger
upphov till en ny elektronlavin. Av denna
anledning kan ett rör, som är fyllt med absolut ren
argon, icke arbeta tillförlitligt. Tekniskt ren
argon (98 %) däremot lämpar sig väl som
fyll-nadsgas, därför att gasen innehåller
föroreningar, som genom oelastiska kollisioner med de
metastabila argonatomerna kunna deexcitera
dessa. En mycket liten tillsats av väte har samma
verkan.
Självsläckande rör
Som tidigare påpekats äro numera GM-rör med
självsläckande gasblandning de vanligaste. Dessa
eliminera nämligen nödvändigheten av att
använda högohmsmotstånd eller särskild
släck-krets. Sedan det dessutom visat sig, att varken
driftsäkerheten eller andra väsentliga egenskaper
försämras genom införandet av släckångam
måste man konstatera, att de icke självsläckande
rören alltmera förlora i betydelse till förmån för
de självsläckande.
En ganska detaljerad bild av själva
släckförloppet har efter hand konstruerats fram. Det har
visat sig att släckångans uppgift först och främst
består i att absorbera de fotoner, som bildas
antingen i elektronlavinen eller vid jonernas
framkomst till cylinderväggen. Man bör här påpeka,
att den detaljerade beskrivningen över de pro
cesser, som härvid utspelas, icke hade varit möjlig
att ge utan de ingående kunskaper vi fått om
molekylerna från deras spektra (bandspektra).
Fotonernas roll vid släckningen kan illustreras
genom ett försök, som utförts av Ramsay och
Brode. De hade två GM-rör, som stodo i direkt
förbindelse med varandra, så att fotoner och
elektroner från det ena röret kunde nå insidan av
det andra. Först voro rören fyllda med en icke
självsläckande gas. För varje gång det ena röret
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
