Устройство гамма-счетчиков

За свое полувековое существование конструкции газо­разрядных счетчиков претерпевали самые разнообразные изменения. По назначению самогасящиеся счетчики можно разделить на несколько групп: гамма-счетчики, счетчики «жестких» р-частиц или так называемые бета-гамма-счет - чики, счетчики для «мягких» р-частиц, которые в своей конструкции должны иметь окно для пропуска мягких р-частиц внутрь счетчика, счетчики фотонов (квантов света) и т. п.

По своей конструкции гамма-счетчики весьма просты. Конструкцию одного из спиртовых гамма-счетчиков мы ви­дели на рис. 12. Другой тип гамма-счетчика с галогенным

//ат-ахоЗ

Стальной цшинф - Катод

Ы салата

Рис. 23. Схематический разрез счетчика CTC-2.

Наполнением показан на рисунке 23. В нем тонкостенный (0,2 мм) цилиндр — катод из нержавеющей стали на сталь­ных распорных пластинчатых пружинах вставляется в стеклянный баллон. От цилиндра с помощью молибдено­вой проволоки делается вывод наружу. Нить укрепляется так же, как и на рисунке 12, только в этом случае нить изготовляется из ковара. Счетчик наполняется галогенной смесью (неон — аргон—бром) и может применяться как в импульсном (счетном), так и в токовом режимах. Такой счетчик относится к серии СТС (стальной счетчик).

В импульсном режиме счетчик имеет очень долгий срок службы. По техническим условиям им определено отсчи­тать миллиард (109) импульсов без заметного ухудшения счетной характеристики. Как уже указывалось, одно из преимуществ галогенных счетчиков состоит в их работо­способности при больших скоростях счета. Счетчики серии

СТС допускают работу при скоростях счета сто тысяч (105) импульсов в минуту и выше; при этом сохраняется пропор­циональность между интенсивностью облучения и скоростью счета вплоть до двухсот тысяч импульсов в минуту.

Такой скорости счета соответствует мощность дозы около 0,25 Pjnac. Величина мощности дозы, до которой скорость счета остается прямо пропорциональна ей, так же как и величина предельной мощности дозы работы счетчика в то­ковом режиме, зависит от геометрических размеров. Чем меньше диаметр катода и рабочая длина нити, тем больше предельная мощность дозы и тем дольше сохраняется про­порциональность между скоростью счета и мощностью дозы излучения.

При выборе рабочей длины в счетчике руководствуются соотношением: рабочая длина нити не должна быть меньше удвоенного диаметра катода. При меньшей рабочей длине нити счетчик тоже работает, но величина потенциала зажи­гания разряда в нем резко возрастает. Так, например, для счетчика с диаметром катода 10 мм при рабочей длине, рав­ной 5 диаметрам (50 мм), при определенном газовом напол­нении напряжение начала счета составляет 400 в, при ра­бочей длине, равной двум диаметрам катода — 405 в, при рабочей длине, равной одному диаметру катода — 450 в, а при рабочей длине нити, равной 0,5 диаметра катода, по­тенциал зажигания возрастает до 500 в.

При уменьшении рабочей длины нити уменьшается также протяженность плато счетной характеристики. Так, для счетчиков диаметром 6 мм при уменьшении рабочей длины нити от семи диаметров катода до одного протяженность плато уменьшается с 200 до 30 е.

Поэтому из всех счетчиков, выпускаемых советской про­мышленностью, только опытные образцы гамма-счетчиков типа СИ 2БГ имеют рабочую длину нити меньше одного диаметра.

С уменьшением рабочей длины желательно увеличивать диаметр «охранных» соломок, так как в этом случае на об­щую скорость счета приходится меньшее количество импуль­сов, обусловленных концевыми участками счетчика (рис. 21). Например, для счетчика с диаметром катода 6 мм, диамет­ром охранной «соломки» 1,5 мм и рабочей длине нити, равной одному диаметру катода (6 мм), скорость счета равна 480 Имп/мин, а для такого же счетчика, но с диаметром «соломки» 4 мм от того же источника и при неизменном расположении его относительно счетчика скорость счета составляет 280 имп/мин.

У счетчиков с меньшим диаметром охранной «соломки» наклон плато значительно больше, чем у счетчиков с большим диаметром соломки. Это объясняется увеличением рабочего объема счетчика с увеличением напряжения на счетчике за счет «раздутия» электрического поля, т. е. выхода его за пределы катода.