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GM計数管

ブログをお読みいただいている皆さん、こんにちは。
3月に入りましたね。
ここ数日暖かい日が続いていましたが、今日からまた例年の3月らしい気温に戻るみたいですね。しかし、春はすぐそこまで来ているように思います。
暖かくなると、今度は花粉などが飛び交う季節になりますが、体調管理に気を付けて勉強に頑張って下さい。

さて、今日はGM計数管のまとめを簡単にしたいと思います。

GM計数管で覚えておきたいこと

放射線により気体中で発生した電子やイオンは、ガス分子と衝突しながら正または負の電極に引き寄せられます。電子は衝突の合間に強く加速され、次の衝突の際にガス分子を電離して新たに電子-イオン対を生成します(電子なだれ)。電子-イオン対の数が増幅され、パルス波高が大きくなることをガス増幅といいます。
イオンは衝突の密度が大きいため加速されにくく、イオンによるガス増幅を起こさせることは難しくなります。

GM計数管ではガス増幅が極めて大きく、電子なだれは芯線全体を覆うことになります。電子に比べて移動速度の遅い陽イオンによって芯線全体がさやのように覆われます。
移動距離は、電子は小さく陽イオンは大きいため、GM計数管では信号の大部分は陽イオンによるものです。

GM計数管はγ線、β線の測定が適している検出器で、特徴を簡単にまとめると以下のとおりです。
・放電現象に基づく検出器である
・パルス高は初期の発生した電子-イオン対に無関係で一定であるためエネルギー測
 定はできない
・分解時間が大きい(100μs)ため高線量場では窒息現象に注意が必要である
・GM領域ではガス増幅が極めて大きいので増幅器は不要である
・ガス増幅が大きく芯線が陽イオンで覆われ電場強度が下がることを防ぐためクエンチン
 グガス(内部消滅ガス)として計数ガスにハロゲンガスや有機ガスを加える
・クエンチングガスは分解することで作用する
・GM計数管で使用するガスはQガス(He+イソブタン)である (GHQと覚える)
・分解時間のために計測できないことを「数え落とし」という
 
 数え落としの割合(誤差)
 =(正味のカウント-実測カウント)/正味のカウント=nτ (n:実測カウント τ:分解時間)
 
 正味のカウント数
 =実測カウント/(1-実測カウント×τ)=n/(1-nτ)

(平成20年物理問29など参照)


GM計数管のβ線測定においては、放射線概論P346に記載されている後方散乱や幾何学的効率についても過去問題を解きながら学習しておくことも必要です。
(平成17年管理測定技術問4、平成24年管理測定技術問1Ⅱなど参照)

幾何学的効率に関しては
 http://radioisotope1.blog.fc2.com/blog-entry-81.html



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