Παρουσίαση για τον μετρητή Geiger στη φυσική. Παρουσίαση για τη φυσική με θέμα: "Πειραματικές μέθοδοι για τη μελέτη των σωματιδίων." Ο μετρητής Geiger χρησιμοποιείται κυρίως για την καταγραφή φωτονίων και y-quanta

Διαφάνεια 1

Διαφάνεια 2

Διαφάνεια 3

Διαφάνεια 4

Διαφάνεια 5

Μπορείτε να κατεβάσετε την παρουσίαση με θέμα "Μετρητής Geiger" εντελώς δωρεάν στον ιστότοπό μας. Θέμα εργασίας: Φυσική. Πολύχρωμες διαφάνειες και εικονογραφήσεις θα σας βοηθήσουν να προσελκύσετε τους συμμαθητές ή το κοινό σας. Για να προβάλετε το περιεχόμενο, χρησιμοποιήστε το πρόγραμμα αναπαραγωγής ή εάν θέλετε να κάνετε λήψη της αναφοράς, κάντε κλικ στο αντίστοιχο κείμενο κάτω από το πρόγραμμα αναπαραγωγής. Η παρουσίαση περιέχει 5 διαφάνειες.

Διαφάνειες παρουσίασης

Διαφάνεια 1

Διαφάνεια 2

Μετρητής Geiger, μετρητής Geiger-Müller - μια συσκευή εκκένωσης αερίου για αυτόματη μέτρηση του αριθμού των ιονιζόντων σωματιδίων που εισέρχονται σε αυτόν. Είναι ένας πυκνωτής γεμάτος αέριο, ο οποίος διασπάται όταν ένα ιοντίζον σωματίδιο διέρχεται από έναν όγκο αερίου. Εφευρέθηκε το 1908 από τον Hans Geiger. Οι μετρητές Geiger χωρίζονται σε μη αυτοσβενόμενους και αυτοσβέσιμους (δεν απαιτείται εξωτερικό κύκλωμα τερματισμού εκφόρτισης)

Διαφάνεια 3

Μετρητής Geiger στην καθημερινή ζωή

Στα οικιακά δοσίμετρα και ραδιόμετρα που παράγονται στην ΕΣΣΔ και τη Ρωσία, χρησιμοποιούνται συνήθως μετρητές με τάση λειτουργίας 390 V: "SBM-20" (λίγο παχύτερο σε μέγεθος από ένα μολύβι), SBM-21 (σαν φίλτρο τσιγάρου, και τα δύο με ένα σώμα από χάλυβα, κατάλληλο για σκληρή β- και γ-ακτινοβολία) "SI-8B" (με παράθυρο μαρμαρυγίας στο σώμα, κατάλληλο για μέτρηση μαλακής ακτινοβολίας β)

Διαφάνεια 4

Μετρητής Geiger-Muller

Ένας κυλινδρικός μετρητής Geiger-Muller αποτελείται από έναν μεταλλικό σωλήνα ή έναν γυάλινο σωλήνα επιμεταλλωμένο από μέσα και ένα λεπτό μεταλλικό νήμα τεντωμένο κατά μήκος του άξονα του κυλίνδρου. Το νήμα χρησιμεύει ως άνοδος, ο σωλήνας ως κάθοδος. Ο σωλήνας είναι γεμάτος με σπάνιο αέριο στις περισσότερες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται ευγενή αέρια - αργό και νέον. Μια τάση εκατοντάδων έως χιλιάδων βολτ δημιουργείται μεταξύ της καθόδου και της ανόδου, ανάλογα με τις γεωμετρικές διαστάσεις του υλικού του ηλεκτροδίου και το αέριο περιβάλλον μέσα στο μετρητή. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι ευρέως διαδεδομένοι οικιακόι μετρητές Geiger απαιτούν τάση 400 V.

Συμβουλές για να κάνετε μια καλή παρουσίαση ή αναφορά έργου

1. Προσπαθήστε να εμπλέξετε το κοινό στην ιστορία, δημιουργήστε αλληλεπίδραση με το κοινό χρησιμοποιώντας βασικές ερωτήσεις, ένα μέρος παιχνιδιού, μην φοβάστε να αστειευτείτε και να χαμογελάσετε ειλικρινά (όπου χρειάζεται).
2. Προσπαθήστε να εξηγήσετε τη διαφάνεια με δικά σας λόγια, προσθέστε επιπλέον ενδιαφέροντα γεγονότα, δεν χρειάζεται απλώς να διαβάσετε τις πληροφορίες από τις διαφάνειες, το κοινό μπορεί να τις διαβάσει μόνο του.
3. Δεν χρειάζεται να υπερφορτώνετε τις διαφάνειες του έργου σας με περισσότερες εικόνες και ένα ελάχιστο κείμενο θα μεταφέρει καλύτερα τις πληροφορίες και θα προσελκύσει την προσοχή. Η διαφάνεια πρέπει να περιέχει μόνο βασικές πληροφορίες.
4. Το κείμενο πρέπει να είναι ευανάγνωστο, διαφορετικά το κοινό δεν θα μπορεί να δει τις πληροφορίες που παρουσιάζονται, θα αποσπαστεί πολύ από την ιστορία, προσπαθώντας τουλάχιστον να ξεχωρίσει κάτι ή θα χάσει εντελώς κάθε ενδιαφέρον. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να επιλέξετε τη σωστή γραμματοσειρά, λαμβάνοντας υπόψη πού και πώς θα μεταδοθεί η παρουσίαση, καθώς και να επιλέξετε τον σωστό συνδυασμό φόντου και κειμένου.
5. Είναι σημαντικό να κάνετε πρόβα στην αναφορά σας, να σκεφτείτε πώς θα χαιρετήσετε το κοινό, τι θα πείτε πρώτα και πώς θα ολοκληρώσετε την παρουσίαση. Όλα έρχονται με εμπειρία.
6. Επιλέξτε το σωστό ντύσιμο γιατί... Η ενδυμασία του ομιλητή παίζει επίσης μεγάλο ρόλο στην αντίληψη του λόγου του.
7. Προσπαθήστε να μιλάτε με αυτοπεποίθηση, ομαλά και συνεκτικά.
8. Προσπαθήστε να απολαύσετε την παράσταση, τότε θα είστε πιο χαλαροί και λιγότερο νευρικοί.

μέτρο ραδιενέργειας

μέτρο ραδιενέργειας

Αρχή λειτουργίας

Εφαρμογή μετρητή

• Ένας θάλαμος σύννεφων μπορεί να ονομαστεί «παράθυρο» στον μικρόκοσμο. Είναι ένα ερμητικά κλειστό δοχείο γεμάτο με υδρατμούς ή αλκοόλες κοντά στον κορεσμό.

• Ο θάλαμος του νέφους έπαιξε τεράστιο ρόλο στη μελέτη της δομής της ύλης. Για αρκετές δεκαετίες, παρέμεινε πρακτικά το μόνο εργαλείο για την οπτική μελέτη της πυρηνικής ακτινοβολίας. Το 1927, ο Wilson έλαβε το Νόμπελ Φυσικής για την εφεύρεσή του.

μέτρο ραδιενέργειας

μέτρο ραδιενέργειας(ή μετρητής Geiger-Muller) - ένας μετρητής φορτισμένου με αέριο στοιχειώδη σωματίδια, το ηλεκτρικό σήμα από το οποίο ενισχύεται λόγω του δευτερογενούς ιονισμού του όγκου αερίου του μετρητή και δεν εξαρτάται από την ενέργεια που αφήνει το σωματίδιο σε αυτόν τον όγκο. Εφευρέθηκε το 1908 από τους H. Geiger και E. Rutherford, αργότερα βελτιώθηκε από τους Geiger και W. Muller.

Εφαρμογή μετρητή

• Ο μετρητής Geiger χρησιμοποιείται κυρίως για την καταγραφή φωτονίων και y-quanta.

• Ο μετρητής καταγράφει σχεδόν όλα τα ηλεκτρόνια που πέφτουν σε αυτόν.

• Η καταγραφή σύνθετων σωματιδίων είναι δύσκολη.

Φούσκα Θάλαμος

Ο θάλαμος με φυσαλίδες εφευρέθηκε από τον Donald Glaser (ΗΠΑ) το 1952. Για την ανακάλυψή του που έλαβε ο Glaser βραβείο Νόμπελτο 1960. Ο Luis Walter Alvarez βελτίωσε τον θάλαμο φυσαλίδων Glaser χρησιμοποιώντας υδρογόνο ως υπερθερμασμένο υγρό. Και επίσης για να αναλύσει εκατοντάδες χιλιάδες φωτογραφίες που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια έρευνας χρησιμοποιώντας μια κάμερα με φούσκα, ο Alvarez ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε πρόγραμμα υπολογιστή, το οποίο κατέστησε δυνατή την ανάλυση δεδομένων με πολύ υψηλή ταχύτητα.

• Ο θάλαμος φυσαλίδων χρησιμοποιεί την ιδιότητα ενός καθαρού υπερθερμασμένου υγρού να βράζει (σχηματίζει φυσαλίδες ατμού) κατά μήκος της διαδρομής ενός φορτισμένου σωματιδίου. Υπέρθερμο υγρό είναι ένα υγρό που έχει θερμανθεί σε θερμοκρασία πάνω από το σημείο βρασμού του για τις δεδομένες συνθήκες.

• Η κατάσταση υπερθέρμανσης επιτυγχάνεται με ταχεία (5-20 ms) μείωση της εξωτερικής πίεσης. Για μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου, η κάμερα γίνεται ευαίσθητη και μπορεί να ανιχνεύσει ένα φορτισμένο σωματίδιο. Μετά τη φωτογράφιση των κομματιών, η πίεση ανεβαίνει στην προηγούμενη τιμή της, οι φυσαλίδες «καταρρέουν» και η κάμερα είναι ξανά έτοιμη για χρήση

Συμπλήρωσε: Andrey Andreyenko

Gomel 2015

μετρητής Geiger-Muller - εφευρέθηκε το 1908 από τον G. Geiger, που βελτιώθηκε αργότερα από τον W. Muller, ο οποίος υλοποίησε πολλές ποικιλίες της συσκευής Περιέχει έναν θάλαμο γεμάτο με αέριο, γι' αυτό και αυτή η συσκευή ονομάζεται επίσης ανιχνευτές πλήρωσης αερίου.

Η αρχή λειτουργίας του μετρητή Ο μετρητής είναι ένας όγκος εκκένωσης αερίου με εξαιρετικά ανομοιογενή

ηλεκτρικό πεδίο. Τις περισσότερες φορές, χρησιμοποιούνται μετρητές με ομοαξονικά τοποθετημένα κυλινδρικά ηλεκτρόδια:

ο εξωτερικός κύλινδρος είναι η κάθοδος και ένα νήμα με διάμετρο 0,1 mm τεντωμένο στον άξονά του είναι η άνοδος. Το εσωτερικό, ή συλλεκτικό, ηλεκτρόδιο (άνοδος) είναι τοποθετημένο σε μονωτήρες. Αυτό το ηλεκτρόδιο είναι συνήθως κατασκευασμένο από βολφράμιο, το οποίο παράγει ένα ισχυρό και ομοιόμορφο σύρμα μικρής διαμέτρου. Το άλλο ηλεκτρόδιο (κάθοδος) συνήθως αποτελεί μέρος του κελύφους του μετρητή. Εάν τα τοιχώματα του σωλήνα είναι γυάλινα, η εσωτερική του επιφάνεια καλύπτεται με ένα αγώγιμο στρώμα (χαλκός, βολφράμιο, νιχρώμιο κ.λπ.). Τα ηλεκτρόδια βρίσκονται σε μια ερμητικά κλειστή δεξαμενή γεμάτη με λίγο αέριο (ήλιο, αργό κ.λπ.) σε πίεση από αρκετά εκατοστά έως δεκάδες εκατοστά υδραργύρου. Προκειμένου η μεταφορά αρνητικών φορτίων στον μετρητή να πραγματοποιηθεί από ελεύθερα ηλεκτρόνια, τα αέρια που χρησιμοποιούνται για την πλήρωση των μετρητών πρέπει να έχουν αρκετά χαμηλό συντελεστή συγκόλλησης ηλεκτρονίων (κατά κανόνα, αυτά είναι ευγενή αέρια). Για την καταγραφή σωματιδίων με μικρή εμβέλεια (α-σωματίδια, ηλεκτρόνια), δημιουργείται ένα παράθυρο στη δεξαμενή μέτρησης μέσω του οποίου τα σωματίδια εισέρχονται στον όγκο εργασίας.

α - άκρο, β - κυλινδρικό, γ - βελονοειδές, δ - μετρητής με μανδύα, d - επίπεδο παράλληλο

Οι μετρητές Geiger χωρίζονται σε μη αυτοσβέσιμους και αυτοσβέσιμους

Εξωτερικό κύκλωμα καταστολής εκφόρτισης.

Σε μετρητές γεμάτους με αέριο, θετικά ιόντα ταξιδεύουν μέχρι την κάθοδο και εξουδετερώνονται κοντά της, αφαιρώντας τα ηλεκτρόνια από το μέταλλο. Αυτά τα επιπλέον ηλεκτρόνια μπορούν να οδηγήσουν σε άλλη εκφόρτιση εάν δεν ληφθούν μέτρα για την πρόληψη και την κατάσβεσή της. Η εκκένωση στο μετρητή σβήνει με την ένταξη ενός μετρητή αντίστασης στο κύκλωμα ανόδου. Με την παρουσία μιας τέτοιας αντίστασης, η εκφόρτιση στο μετρητή σταματά όταν η τάση μεταξύ της ανόδου και της καθόδου μειώνεται λόγω της συλλογής ηλεκτρονίων στην άνοδο σε τιμές μικρότερες από αυτές που απαιτούνται για τη διατήρηση της εκφόρτισης. Ένα σημαντικό μειονέκτημα αυτού του σχήματος είναι η χαμηλή ανάλυση χρόνου, της τάξης των 10−3 s ή περισσότερο.

Αυτοσβενόμενοι μετρητές.

Επί του παρόντος, οι μη αυτοσβενόμενοι μετρητές χρησιμοποιούνται σπάνια, καθώς έχουν αναπτυχθεί καλοί αυτοσβενόμενοι μετρητές. Προφανώς, για να σταματήσει η εκκένωση στον μετρητή, είναι απαραίτητο να εξαλειφθούν οι λόγοι που διατηρούν την εκκένωση μετά τη διέλευση ενός ιονίζοντος σωματιδίου από τον όγκο του μετρητή. Υπάρχουν δύο τέτοιοι λόγοι. Ένα από αυτά είναι η υπεριώδης ακτινοβολία που παράγεται κατά τη διαδικασία εκκένωσης. Τα φωτόνια αυτής της ακτινοβολίας παίζουν διπλό ρόλο στη διαδικασία εκφόρτισης. Ο θετικός τους ρόλος σε έναν αυτοσβενόμενο μετρητή

Η διάδοση της εκκένωσης κατά μήκος του μετρητή νήματος ο αρνητικός ρόλος είναι η εκτόξευση φωτοηλεκτρονίων από την κάθοδο, που οδηγεί στη διατήρηση της εκκένωσης. Ένας άλλος λόγος για την εμφάνιση δευτερογενών ηλεκτρονίων από την κάθοδο είναι η εξουδετέρωση θετικών ιόντων στην κάθοδο. Σε έναν μετρητή που λειτουργεί κανονικά, η εκφόρτιση θα πρέπει να διακόπτεται με την πρώτη χιονοστιβάδα. Η πιο συνηθισμένη μέθοδος γρήγορης κατάσβεσης μιας εκκένωσης είναι η προσθήκη ενός άλλου αερίου ικανού να σβήσει την εκκένωση στο κύριο αέριο που γεμίζει τον μετρητή. Ένας μετρητής με τέτοιο γέμισμα ονομάζεται αυτοσβενόμενος.

Μετρητής εκκένωσης αερίου Geiger

R Προς τον ενισχυτή Γυάλινος σωλήνας Ανοδική Κάθοδος Ο μετρητής εκκένωσης αερίου έχει μια κάθοδο σε μορφή κυλίνδρου και μια άνοδο με τη μορφή λεπτού σύρματος κατά μήκος του άξονα του κυλίνδρου. Ο χώρος μεταξύ της καθόδου και της ανόδου είναι γεμάτος με ένα ειδικό μείγμα αερίων. Εφαρμόζεται τάση μεταξύ της καθόδου και της ανόδου.

Μετρητής σπινθηρισμών

Μετρητής Cherenkov Διάγραμμα μετρητή Cherenkov: στα αριστερά είναι ο κώνος της ακτινοβολίας Cherenkov, στα δεξιά είναι ο μετρητής. 1 - σωματίδιο, 2 - τροχιά σωματιδίων, 3 - μέτωπο κύματος, 4 - θερμαντικό σώμα, 5 - φωτοπολλαπλασιαστής (εμφανίζεται η ανάπτυξη μιας χιονοστιβάδας δευτερογενών ηλεκτρονίων που προκαλείται από ένα φωτοηλεκτρόνιο), 6 - φωτοκάθοδος.

Θάλαμος Wilson Θάλαμος Wilson. Ένα δοχείο με γυάλινο καπάκι και έμβολο στο κάτω μέρος είναι γεμάτο με κορεσμένους ατμούς νερού, αλκοόλης ή αιθέρα. Όταν το έμβολο χαμηλώνει, λόγω αδιαβατικής διαστολής οι ατμοί ψύχονται και γίνονται υπερκορεσμένοι. Ένα φορτισμένο σωματίδιο που διέρχεται από τον θάλαμο αφήνει μια αλυσίδα ιόντων κατά μήκος της διαδρομής του. Ο ατμός συμπυκνώνεται στα ιόντα, καθιστώντας το ίχνος του σωματιδίου ορατό

Ο πρώτος ανιχνευτής φορτισμένων σωματιδίων, ένας θάλαμος σύννεφων, δημιουργήθηκε στις 19 Απριλίου 1911. Ο θάλαμος ήταν ένας γυάλινος κύλινδρος με διάμετρο 16,5 cm και ύψος 3,5 cm Το πάνω μέρος του κυλίνδρου ήταν καλυμμένο με κολλημένο τζάμι καθρέφτη, μέσα από το οποίο φωτογραφίζονταν ίχνη σωματιδίων. Μέσα υπήρχε ένας δεύτερος κύλινδρος, μέσα σε αυτόν υπήρχε ένας ξύλινος δακτύλιος χαμηλωμένος στο νερό. Εξατμίζοντας από την επιφάνεια του δακτυλίου, εμπόρευσε τον θάλαμο με υδρατμούς. Μια αντλία κενού δημιούργησε ένα κενό σε ένα σφαιρικό δοχείο που συνδέεται με τον θάλαμο μέσω ενός σωλήνα με μια βαλβίδα. Όταν άνοιξε η βαλβίδα, δημιουργήθηκε ένα κενό στο θάλαμο, οι υδρατμοί υπερκορεστηκαν και στα ίχνη φορτισμένων σωματιδίων συμπυκνώθηκαν με τη μορφή λωρίδων ομίχλης (γι' αυτό στην ξένη βιβλιογραφία η συσκευή ονομάζεται θάλαμος νεφών - "ομιχλώδης θάλαμος")

Θάλαμος φυσαλίδων. Το δοχείο είναι γεμάτο με καλά καθαρισμένο υγρό. Δεν υπάρχουν κέντρα σχηματισμού ατμών στο υγρό, επομένως μπορεί να υπερθερμανθεί πάνω από το σημείο βρασμού. Αλλά ένα διερχόμενο σωματίδιο αφήνει πίσω του ένα ιονισμένο ίχνος, κατά μήκος του οποίου βράζει το υγρό, σημειώνοντας την τροχιά με μια αλυσίδα από φυσαλίδες. Οι σύγχρονοι θάλαμοι χρησιμοποιούν υγρά αέρια - προπάνιο, ήλιο, υδρογόνο, ξένο, νέον κ.λπ. Στη φωτογραφία: ένας θάλαμος με φυσαλίδες που σχεδιάστηκε στο Ινστιτούτο Φυσικής του Lebedev. 1955–1956. Φούσκα Θάλαμος

Φωτογραφία της σύγκρουσης ιόντων θείου και χρυσού σε θάλαμο σερπαντίνας (είδος σπινθήρα). Τα ίχνη των φορτισμένων σωματιδίων που δημιουργούνται κατά τις συγκρούσεις σε αυτό μοιάζουν με αλυσίδες μεμονωμένων μη συγχωνευόμενων εκκενώσεων - streamers.

Θάλαμος σπινθήρων

Ίχνη σωματιδίων σε θάλαμο σπινθήρα στενού κενού Σωματίδια σε θάλαμο σπινθήρα σερπαντίνας

Μέθοδος φωτογραφικών γαλακτωμάτων παχιάς στρώσης Τα φορτισμένα σωματίδια δημιουργούν κρυφές εικόνες του ίχνους κίνησης. Το μήκος και το πάχος της τροχιάς μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκτίμηση της ενέργειας και της μάζας του σωματιδίου. Το φωτογραφικό γαλάκτωμα έχει υψηλή πυκνότητα, επομένως τα κομμάτια είναι σύντομα.

Έχουμε εξοικειωθεί με την περιγραφή των συσκευών που χρησιμοποιούνται ευρέως στη μελέτη στοιχειωδών σωματιδίων και στην πυρηνική φυσική.