[natuurkunde] Dode tijd (Geiger-Muller teller)

[Autodidact1]

Dag allemaal

Ik heb een vraag over de dode tijd van een Geiger-Muller teller.
Wanneer elektronen terecht komen op de anode krijg je een stroompuls dat geteld wordt als 1 count.
Ik vind op het internet iets over dalende anodepotentiaal en een positieve ladingswolk maar dit begrijp ik niet zo goed.

Als elektronen op de anode terecht komen dan daalt de anodepotentiaal tot een minimum. Vervolgens gaan de elektronen doorheen een externe circuit en komen terecht bij de kathode. (Tot hier denk ik mee te zijn)

De tijd die hiervoor nodig is, is dan de dode tijd? Neemt de anode potentiaal dan gewoon weer toe? Op het internet( bv wikipedia) zeggen ze iets over een positieve ladingswolk die de ontlading gaat tegenwerken.

Kan iemand mij dit in klare taal uitleggen.

Groetjes

Autodidact1

[Jan van de Velde]

Als elektronen op de anode terecht komen dan daalt de anodepotentiaal tot een minimum. Vervolgens gaan de elektronen doorheen een externe circuit en komen terecht bij de kathode. (Tot hier denk ik mee te zijn)

De tijd die hiervoor nodig is, is dan de dode tijd?

Nee. Probleem 1 is dat die zware geïoniseerde atomen veel langer onderweg zijn dan de daaruit losgeslagen elektronen. Dat zorgt er dus voor dat er een tijdje na de ionisatie een wolk van positief geladen atomen, onderweg naar die negatieve pool, die negatieve pool elektrisch afschermen.
Probleem 2 is dat het weer opnemen van lading door dat geïoniseerde atoom die atomen geëxciteerd laat, die dan zelf weer bij het terugvallen naar de normale staat fotonen uitzenden met voldoende energie om zélf andere atomen te ioniseren. Die na-lawine duurt ook een tijd, en doet dus het signaal veroorzaakt door het oorspronkelijke stralingsdeeltje nòg langer duren. Om dat te beperkten worden er aan het gas in de detector ook gassen toegevoegd die de energie van die relatief laag-energetische na-straling kunnen absorberen zonder direct zelf weer mee te gaan doen.

En de tijd tot al die na-effecten weer voorbij zijn, dàt is de dode tijd.

[Autodidact1]

Oke, dat begrijp ik.
Wat gebeurt er dan allemaal met de anode (en kathode)potentiaal tijdens zo een meting. Heeft die ladingswolk rondom de kathode effect op de kathodepotentiaal en of anode potentiaal?

Blijft de aangelegde spanning steeds hetzelfde doorheen de meting of kan dat licht veranderen?

[Jan van de Velde]

Opmerking moderator

Verplaatst naar het vakforum

[Doc Brown]

Hallo Autodidact1,

Ik merk dat je vaker vragen stelt over stralingsmeetapparatuur. Wellicht is het interessant voor jou om het volgende boek over stralingsdetectie en meting aan te schaffen: Radiation Detection and Measurement van Glenn F. Knoll 4e editie. In het boek wordt m.b.t. jouw vragen hierboven verwezen naar een tweetal artikelen van D.H. Wilkinson in het vakblad Nuclear Instruments and Methods in Physics research. Het betreft de volgende twee artikelen: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A321 (1992), p 195-210 en A383 (1996), p 516-522.

Hopelijk heb je hier wat aan.

groeten,

Doc Brown

[Autodidact1]

Hier kan ik zeker mee verder, bedankt!

[Benm]

Blijft de aangelegde spanning steeds hetzelfde doorheen de meting of kan dat licht veranderen?

Wat men in de praktijk meestal doet is een forse spanning over de buis zetten via een redelijk hoge weerstand.

Als een deeltje ionisatie veroorzaakt in de buis wordt de weerstand daarvan opeens fors lager, en daardoor het voltage op de weerstand(en) in serie hoger. De electronica van de meter meet de spanning en detecteert de fluctuaties wat uiteindelijk voor een meetwaarde zorgt.

Stereotypisch geeft de meter iedere keer dat dat gebeurt ook een klikkend geluidje, en naarmate je de klikken sneller op elkaar hoort ben je in een plaats met hogere radiologische activiteit.

Bij hoge activiteiten is de snelheid waarmee de meter kan terugkeren tot een toestand waarbij detectie mogelijk is echter beperkend - als je detecties sneller gaan dan de dode tijd dan zit je domweg aan het maximum wat jouw meter kan meten. Afhankelijk van welk soort telbuis je gebruikt en hoeveel straling je hebt kan die limiet best bereikt worden, en dan is het enige meetresultaat iets als "500 mSv/uur of meer" zonder enig verschil in "hoeveel meer".