[natuurkunde] practicum Geiger-Müller telbuis

sanderb1

Hallo,

Ik heb moeite met de uitwerking van een stralingspracticum dat ik laatst heb gedaan (zie link)

http://www.fi.uu.nl/..._gm-telbuis.pdf

De resultaten zijn als volgt: Bij een spanning van minder dan 268 worden er 0 pulsen gemeten. De opdracht was om steeds in stappen van 50 Volt omhoog te gaan.

Bij U= 318 volt werden er 695 pulsen gemeten, en bij 368 volt 1625 pulsen. Tussen een spanning van 368 en 618 blijft het aantal pulsen ongeveer gelijk. (Aantal pulsen bij 618 = 1660)

Boven de 618 Volt ging het aantal pulsen echter weer omhoog. 768 volt heeft bijvoorbeeld 2384 pulsen.

Maar wat ik moet weten bij vraag 2 is waarom de gemeten intensiteit (aantal pulsen) bij hoge spanning weer op begint te lopen (nadat het zo lang gelijk is gebleven tussen 368 en 618 Volt)

Hier is een foto van de ingevulde grafiek (het is niet erg duidelijk zichtbaar, maar goed genoeg lijkt me): http://oi57.tinypic.com/20jh2cw.jpg

Zoals je ziet gaat het aantal pulsen bij de hogere spanning weer omhoog. Iemand een idee waarom?

Opmerking moderator

afbeeldingen graag uploaden als bijlagen, op de tinypics en imageshacks van deze wereld zijn ze over een tijdje mogelijk niet meer bereikbaar

: Knipsel.GIF (210.05 KiB) 1254 keer bekeken

Fuzzwood

Hoe werkt een GM-teller?

sanderb1

Eigenlijk is het gewoon een geigerteller. Zo'n geigertelller bestaat uit een buis gevuld met gas (de buis die boven de radioactieve stof hangt in dit experiment). Iedere keer als er ioniserende straling binnenkomt vindt er een elektrische ontlading plaats. Dit zijn de 'pulsen' die gemeten worden. Ik begrijp echter niet helemaal wat die spanning dan doet die we over de buis zetten. Wikipedia zegt dit, maar dat begrijp ik ook niet helemaal:

Over een buis (ionisatiekamer) gevuld met een verdund telgas wordt een hoge elektrische spanning aangelegd. Deze spanning wordt zo hoog gekozen dat een enkel ioniserend deeltje vele ionenparen veroorzaakt, van de orde van 108 (het versterkingsgetal of amplification value A). Dit spanningsgebied heet het Geiger-Müller-gebied. Maar de spanning mag niet zo hoog zijn dat spontaan elektrische doorslag optreedt.

Een ioniserend deeltje veroorzaakt dus vele ionenparen?

Er staat ook dat er bij te hoge spanning spontaan elektrische doorslag ontstaat. Op zich zou ik dat als antwoord kunnen invullen, maar veel begrijp ik er nog niet van.

Jan van de Velde

Een ioniserend deeltje veroorzaakt dus vele ionenparen?

afhankelijk van de energie van dat deeltje, maar nooit zo heel veel

Zoals gewoonlijk is de Engelse wiki waarschijnlijk duidelijker:

..//..

This creates positively charged ions and electrons, known as ion pairs, in the gas. The strong electric field created by the tube's electrodes accelerates the positive ions towards the cathode and the electrons towards the anode. Close to the anode in the "avalanche region" the electrons gain sufficient energy to ionize additional gas molecules and create a large number of electron avalanches which spread along the anode and effectively throughout the avalanche region. This is the "gas multiplication" effect which gives the tube its key characteristic of being able to produce a significant output pulse from a single ionising event.^[4]

Oftewel, de aangelegde spanning versnelt die ionen richting anode resp kathode, en die elektronen krijgen onderweg daardoor zóveel energie dat ze zelf weer ionisaties veroorzaken. Deze kettingreactie loopt bij een voldoende hoge spanning zóver "uit de hand" dat één oorspronkelijke ionisatie als gevolg van een inkomend stralingsdeeltje zorgt voor een lawine aan secundaire ionisaties en uiteindelijk een stroomstootje kan veroorzaken waar 10⁸-10¹⁰ elektronen bij betrokken zijn .

This short, intense pulse of current can be measured as a count event in the form of a voltage pulse developed across an external electrical resistor. This can be in the order of volts; thus making further electronic processing simple.

en hier kun je dan lezen wat er gebeurt als je de spanning te ver opvoert:

http://en.wikipedia....#Geiger_plateau

Benm

Bij die hogere spanningen krijg je spontane doorslag, zonder dat er een inkomend deeltje voor nodig is. Je GM buis werkt dan min of meer zoals een TL-buis*, die geeft onder voldoende spanning continu licht. Het aantal pulsen dat je vanaf daar telt is niet meer relevant en heeft mogelijk meer te doen met de electronica die het aanstuurt dan met de buis zelf.

* of eigenlijk meer als een CCFL, die wel 1 extern deeltje nodig heeft om te starten, en soms voorzien is van zeer licht radioactief materiaal om dat start-electron af te geven.

sanderb1

Bedankt, ik heb het antwoord

De rest van de vragen heb ik nu ook kunnen doen.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] practicum Geiger-Müller telbuis

practicum Geiger-M

Re: practicum Geiger-M

Re: practicum Geiger-M

Re: practicum Geiger-M

Re: practicum Geiger-M

Re: practicum Geiger-M