Файл: Евдокимов, В. Д. Экзоэлектронная эмиссия при трении.pdf

Л\сжду областью напряжений, соответствующей пропорциональному газопому усилению, и напряжением зажигания находится область огра­ ниченной пропорциональности, где из -за вторичных явлений нет стро­ гой пропорциональности между полным зарядом в лавине и числом электронов, одновременно начинающих процесс газового усиления. Обоз­ начим через у вероятность вырыва одного электрона из катода за счет вторичных процессов, рассчитанную на одну пару ионов в лавине.

их сплавов. Переход от пропорциональной области к области коронного разряда соответствует более широкому интервалу напряжений при на­ полнении счетчиков многоатомными газами и парами, чем при исполь­ зовании одноатомных и двухатомных газов. Поэтому счетчик с медным катодом, наполненный метаном, работает' устойчивее и позволяет полу­ чить большее газовое усиление в области ограниченной пропорциональ­ ности, чем алюминиевый счетчик с аргоновым наполнением. Особую сложность вызывает присутствие в атмосфере счетчика молекул, обла­ дающих большим коэффициентом прилипания электронов (кислород, пары воды и т . п . ) . Образовавшиеся отрицательные ионы неспособны произ­ вести ударную ионизацию, поэтому мощность лавины уменьшается и счетчик может оказаться нечувствительным к влетающим в него мед ­ ленным электронам.

короны. Первичные и вторичные таунсендовские явления представляют

! Ч И Т А Л Ь Н О Г О З А Л А

могут намного отличаться от средних. Следовательно, при небольших перенапряжениях коронный разряд может самопроизвольно погаснуть. Интервал перенапряжений, при которых корона неустойчива, зависит от состава газа . Для одноатомных и двухатомных газов он составляет всего несколько вольт, а для многоатомных газов и паров - несколько десятков вольт.

Счетчики могут работать в режимах как устойчивого, так и неустой­ чивого коронного разряда. Соответственно различают несамогасящиеся

на), при которой становятся невозможными фотоэффект и потенциальное вырывание электронов на катоде. Подробнее с механизмом гашения раз ­ ряда можно ознакомиться в работах [120-122]-

Основными параметрами счетчиков Гейгера являются рабочее напря­

сти счета импульсов от напряжения на счетчике при неизменных усло­ виях облучения. Счетчики Гейгера должны иметь на счетной характе­ ристике плато пологий участок, на котором скорость счета почти не зависит от напряжения. Плато позволяет легко проводить устойчивые

Применение промышленных торцовых счетчиков. Промышленные г а з о ­ разрядные торцовые счетчики бета-излучений имеют корпус преимуще­ ственно цилиндрической формы, изготовленный из стекла или пластмас­ сы, и слюдяное входное окошко, расположенное на торце. Герметич­ ный объем счетчика заполняется газовой смесью, обеспечивающей с а м о ­ гашение разряда. При работе счетчика гасящая добавка разлагается и его параметры меняются. В связи с этим вводят еще одну характери­ стику - срок службы, или ресурс работы, выражаемый числом импуль­ сов, которые могут быть сосчитаны до существенного изменения свойств

ки с материалом катода, изготовляемого из нержавеющей стали или напыленных на корпус пленок меди, олова и т.п. Гарантируемый срок хранения счетчиков не превышает 12-18 месяцев, после чего счетчик часто непригоден к работе.

Счетчики серии СИ-2Б, СИ-ЗБ,. СИ-5Б, МСТ-17 - импульсные, тор­ цовые, с органической гасящей добавкой, стеклянным корпусом, круг­ лым слюдяным окном площадью от 2,5 до 12,5 см' и плотностью 2,6-

18

чиков - Т-25-БФЛ, Т-50-БФЛ и Т-60-БФЛ - при сходных прочих пара­

зон рабочих температур и возможность работы в импульсном и токовом

ра за единицу для электронов, прошедших через окно. На самом деле это число будет существенно меньше изза эффекта прилипания элек ­ трона к электроотрицательным компонентам газовой смеси и просче­ тов, обусловленных конечной величиной разрешающего времени счет ­ чика.

Итак, устройство, регистрирующее экзоэлектроны, при использовании промышленного торцового счетчика должно представлять собой комби­ нацию этого счетчика с ускорителем. Таким ускорителем может слу­ жить сетка, находящаяся под высоким положительным потенциалом от ­ носительно образца и размещенная между ним и счетчиком. Ускорен­

емом напряжении ускорителя опыт необходимо проводить в вакуумной камере при давлении не более Ю - 4 мм рт.ст. Ввод высокого напряже­ ния, возможность пробоев межэлектродных промежутков усложняют опыт. Для снижения напряжения необходимо отбирать счетчики с наи­ меньшей толщиной слюдяного окна. Поскольку промышленные счетчики

пользуя при этом специальный счетчик со стеклянным окном толщиной

19

кого ускоряющего напряжения, частый выход детектора из строя за счет разрушения при откачке слюдяного окна и утечки газов-наполни­ телей, заряжение слюды при длительной бомбардировке электронами усложняют использование метода. Для снятия статического заряда со слюды ее покрывают тонким слоем алюминия. Такое алюминирование слюды полезно еще и тем, что счетчик теряет чувствительность к фо­ тонам темнового разряда, который, как уже говорилось, может само­ произвольно возникнуть в вакуумной камере.

Измерения по приведенной методике не являются абсолютными, а возможность ложного счета (кванты тормозного излучения, фотоны

бавиться от многих перечисленных недостатков. Для этой цели исполь­ зуют счетчик с открытым окном.

Регистрация открытыми проточными счетчиками Гейгера. Для реги­ страции мягкого бета- и гамма-излучения, сильно поглощаемого слю­ дой, используют счетчики с открытым окном, например СОТ-25-БФЛ [126] . Поскольку воздух является неудачным наполнителем для счетчи­ ков Гейгера, то рабочий объем после помещения в него образца и г е р ­ метизации продувают газовой смесью. Для детекторов типа СОТ реко­ мендуется смесь гелия с парами этилового спирта, при этом начальное

ствами катода, то на характер газового разряда оказывает большое влияние

20