Aygıtın temel yapısı:

Geiger sayacı, yaklaşık 2 cm çapında bir cam tüpten oluşur. Tüpün içinde, 10 cm boyunda bir metal silindir bulunur. Metal silindi­rin ekseni boyunca da, çoğunlukla tungstenden ya­pılmış ince bir tel geçirilmiştir. Silindir ve metal tel, cam tüpün uçlarında bir elektrik gerilimine bağlanır. Cam tüp, düşük basınçta (birkaç cm cıva sütunu) gazla (genellikle argon) doldurulur. Eksi elektrot iş­levi gören metal silindir ile anot işlevi gören metal tel arasına, ark oluşturacak gerilime yakın, ama ark yapmayan bir gerilim uygulanır . Bu gerilim 1000 volt kadar olabilir.


Nüve Forum » kütüphane » Bilim ve Teknoloji » Araçlar ve Gereçler » Ölçü Aletleri

Çalışma ilkesi:

Yüksek enerjili yüklü tanecikler, cam tüpten geçerken, gaz atomlarının elektronlarına
çarparak, onları atomlardan ayırırlar. Sonuçta, eksi yüklü elektronlar anoda yönelirlerken, artı yüklü atomlar (artı yüklü argon iyonları) da katotta top­lanır.
Tel ile metal silindir arasında 1 000 voltluk bir gerilim farkı bulunduğundan, elektronlar, bu gerilim artımından etkilenerek, çok dik bir elektrik tepeciğin­den yuvarlanmışcasma hızlanırlar. Böylece kazan­dıkları enerji, öteki atomların da elektronlarından ay­rılmalarını sağlar. Bu olaya, «elektron artımı» ya da «.elektron çığı» adı verilir. Aynı anda, artı yüklü iyon­lar da hızla metal silindire çarparak, daha çok elekt­ronun serbest kalmasına ned'an olurlar. Metal tel üs­tüne düşen elektron çığı, bir elektrik sinyali olarak algılanır ve tüpten, yüklü taneciklerin geçmekte ol­duğunu gösterir.
Geiger sayacı, deşarj olmadan önce, tıpkı bir KONDANSATÖR gibi yüklenir. Deşarjdan sonraysa, hem depolanan yükte, hem de- silindir ile tel arasın­daki potansiyel farkında, bir düşme görülür. Bu du­rum, bir süre sonra deşarj işleminin durmasına yol-açar. Böyle olmasaydı, deşarj, sonsuza kadar sürebi­lirdi. Deşarjın kesilmesi açısından önemli olan nok­ta, boşalma sırasında aygıtın, gelen yüklü taneciklere duyarlı olmamasıdır.
Çığı durdurma yöntemlerinden biri de, argonun içine % 10 etil alkol karıştırmaktır. Çünkü, atom yol­larının birbirini kesmesi sonucu, argon iyonlarından çok, alkol iyonları metal silindire ulaşacak ve silin­dire çarptıklarında, daha çok elektron salınmasına neden olmayacaklardır. Alkol buharı, aynı zamanda gaz karışımı içinde yeni elektronların üretimini de engelleyici bir rol oynayacaktır. Elektron çığının so­na erdirilmesi, yaklaşık saniyenin on binde biri kadar bir sürede tamamlanır ve yeniden gerilim birikimi başlar. Artık sayaç, başka bir yüklü taneciği kaydet­meğe hazırdır.
Bir elektronik yükseltici kullanılarak, elektrik sinyalleri, küçük bir hoparlörden işitilecek biçime dönüştürülür. Bu biçimiyle aygıtın, özellikle uranyum aramada önemli bir yeri vardır. Çalıştırılması çok ko­laydır ve hoparlörden işitilen ses sinyalleri, ortamda yüklü tanecikler bulunduğunu yalın bir biçimde be­lirtir.
Geiger sayacı çalıştırılmaya başlanınca, düzensiz ses sinyalleri işitilir. Bunlar, ya kozmik ışınlardan (uzay boşluğundan dünyamıza yağan yüksek enerjili tanecikler) ya. da doğal radyoaktiflikten (bunlar çevredeki bazı kimyasal elementlerin kendiliğinden yaydığı taneciklerdir) kaynaklanırlar. Doğal radyoaktif elementler arasında, uranyum özel bir yer tutar. Uranyum, çekirdeğinden sürekli yüklü tanecikler sa­larak, başka tür atomlara dönüşür.

Nüve Forum » kütüphane » Bilim ve Teknoloji » Araçlar ve Gereçler » Ölçü Aletleri

Ölçme sınırları:

Yüklü taneciklerin uzaydaki ye­ri ve bunlarm sayaca ulaşma zamanının saptanması açısından, Geiger aygıtının belli sınırları vardır. Sa­yaç yalnızca, cam tüpün içinden geçen yüklü bir ta­neciği belirleyebilir. Günümüzde bilim adamları, ta­neciklerin yerlerini milimetre düzeyinde saptamaya çalışmaktadır. Sayaç, bir taneciğin kendisine ulaştığı anı, saniyenin milyonda biri duyarlıkla belirtebilir. Bu, yeterli bir duyarlıktır; ama hemen sonra, çığdan kur­tulana kadar (yaklaşık saniyenin on binde biri kadar bir süre) aygıt ölü durumdadır. Bu yüzden araştırma­cılar, gelen taneciklere karşı sürekli duyarlı kalabilen sayaçlar geliştirmeye çalışmaktadırlar.

Aygıtın, içinden geçen taneciğin ne türden oldu­ğunu belirtememesi de başka bir sınırlamadır. Bu durum, silindir ile tel arasına daha düşük gerilim uy­gulanarak, küçük ölçekte de olsa düzeltilebilir. Böyle­ce, Geiger sayacının özelliği olan «tam çığ» oluşmaz. Bunun yerine, tele ulaşan elektron sayısı, yüklü ta­neciğin tüp içinde doğrudan serbest hale geçirdiği elektron niceliğine bağlı kalır. Bu da, tanecikler ara­sındaki farkların ayırt edilmesine yarar. Teldeki akım sinyalinin büyüklüğü, serbest duruma geçen elektron sayısıyla doğru orantılıdır ve aygıt bu biçimde çalış­tırıldığında, «orantılı sayaç» diye adlandırılır. Birbi­rine çok yakın ince düzlemler biçiminde teller kulla­nıldığında, orantılı sayaç, çağdaş TANECİK HIZLANDIRICILARI'nda, özellikle tanecik davranışlarını be­lirlemede yararlı olur.

Nüve Forum » kütüphane » Bilim ve Teknoloji » Araçlar ve Gereçler » Ölçü Aletleri

iyi bir geiger muller tüpü nasıl belirlenir?

İyi bir müller tüpü aşağıda anlatıldığı şekilde radyasyonun şiddetini ölçebilmelidir.
Bir Geiger sayacı bir elektrik akımı teşkili ile radyasyonu tarayabilir. Akım, Geiger-Müllertüpü diye bilinen bir metal silindir içinde oluşur. Basıncıdüşürülmüş argon veya helyum gazı Geiger-Müller tüpü içinde bulunur. Tüpteki ince bir mika tabakası bir "pencere" oluşturur.İnce tungsten tel, tüpün ekseni boyunca gerilmiştir. Tel ve metal silindir bir elektrik akımına bağlanmıştır.Silindirdeki gaz içinden radyasyon geçtiği takdirde, iyonlar oluşturulur. İyonlarda bir akım meydana getirip kapalı bir devre kurar. Örneğin, mika cam içinden bir alfa parçacığı girdiği zaman, gaz atomlarından birkaç sayıda elektronu serbest hale geçirir. Gaz atomları pozitifyüklü iyonlar haline dönüşür. Bu pozitif iyonlar, tüpün negatif duvarına doğru çekilirler. Yani,katoda doğru çekilirler. Serbest elektronlarda, tüpün merkezindeki pozitif tele doğru (anot)çekilirler. Elektronların tele akışı bir akım flaşını dış devrede meydana getirir. Bu akım yükseltilir, kayıt ve sayaç gereçlerine doğru beslenir Küçük bir lamba ve hoparlör, Geiger sayacındaki sayaç gereci olarak vazife görür. Lambanın yanıp sönmesi veya hoparlördeki bir tıkırtısesi, Geiger-Müller tüpüne girince duyulur.Tıkırtıların ve lambaların yanıp sönme sayısı birim zamanda Geiger sayacında sayılır.Böylece radyasyon şiddeti ölçülmüş olur.

Nüve Forum » kütüphane » Bilim ve Teknoloji » Araçlar ve Gereçler » Ölçü Aletleri