Импульсы лавинные

При несколько большем напряжении в положительной короне с острия имеют место более мощные, сравнительно легко регистрируемые осциллографом импульсы — лавинные импульсы. Отдельные лавинные импульсы длятся 10" сек. Число электронов, участвующих в каждом из этих импульсов, 10 —10 . Для осуществления каждого лавинного импульса нужен уже не один, а целый ряд начальных свободных электронов. Лавинный импульс состоит из ряда быстро следующих друг за другом и частично сливающихся между собой электронных лавин. В определённом, очень узком интервале напряжений эти процессы получают полное развитие, и в положительной короне, поддерживаемой посторонним ионизатором, появляются стримеры ещё до достижения начального напряжения самостоятельной короны. Стримеры распространяются в направлении к внешней области короны и обрываются в точках, где напряжённость поля слишком мала для их свободного распространения. Стримеры отчётливо видны в виде ярких голубых полосок длиной иногда до [c.628]

При-увеличении напряжения выше точки О каждая попавшая в детектор частица вызывает лавинный разряд. В этой области, называемой областью Гейгера, работают счетчики Гейгера—Мюллера. В области Гейгера величина вторичной ионизации не зависит от величины первичной ионизации, амплитуда импульса не зависит от рода ионизирующих частиц, но зависит от напряжения на электродах детектора. Влияние величины напряжения на работу счетчика Гейгера — Мюллера ра иллюстрируется кривой, представленной на рис. 127, Эта кривая Называется рабочей или счетной характеристикой счетчика Гейгера — Мюллера, При измерении активности счетчиками Гейгера — Мюллера пользуются участком ВО (амплитуда импульса почти постоянна), это так называемое плато счетчика. Считается, что счетчик нормально работает, если наклон плато (Д) не превышает 0,15% на 1 в [c.335]

Прямое доказательство существования дислокационного механизма АЭ -ее возникновение при пластическом деформировании монокристаллов. Оценки степени деформации, возникающей при единичном акте скольжения, дают е г 10 , в то время как деформация, приходящаяся на один регистрируемый импульс АЭ, составляет 10 ...10" . Таким образом, в событии, создающем один регистрируемый АЭ-импульс, участвует 10 . .. 10 дислокаций, энергия отдельного события - 10" 5...10 Дж. Подобные соотношения характерны для механизмов лавинного типа, когда в одновременное кооперированное движение вовлекается большое число дислокаций. Достоверность полученных оценок недостаточна из-за неполного описания условий экспериментов, характеристик примененной аппаратуры, методики регистрации и обработки результатов из -мерений. [c.168]

Второй процесс, приводящий к возникновению электронно-фотонных лавин, аналогичен механизму фотонного усиления в несамогасящихся газовых детекторах. Отличие лишь в большей длительности процесса высвечивания. Это приводит к тому, что время нарастания электрического импульса в галогенных счетчиках на несколько порядков больше, чем в счетчиках, наполненных смесью инертного газа и пара органической жидкости. [c.84]

Ток коронного разряда имеет характер импульсов, вызываемых электронными лавинами. Частота повторения импульсов 10—100 кгц (рис. 23.10, 23.11). [c.433]

Напряжение подбирают так, чтобы электроны на пути к нити приобретали энергию, достаточную для ионизации газа ударом. Появившиеся новые электроны разгоняются электрическим полем и в свою очередь вызывают ионизацию газа. Поэтому в счетчике возникает нарастающая лавина электронов, устремляющихся к нити. При достаточной разности потенциалов между нитью и цилиндром это приводит к вспышке самостоятельного разряда в трубке тогда ее сопротивление резко падает и потенциал нити сначала тоже падает, а затем восстанавливается вследствие утечки электронов через сопротивление 5. На этом сопротивлении создается кратковременный импульс напряжения, амплитуда которого не зависит от начальной ионизации, вызванной рентгеновским излучением. Этот импульс достаточен для приведения в действие регистрирующей ламповой схемы 6, показания которой. пропорциональны числу квантов, прошедших через счетную трубку. [c.272]

До сих пор для регистрации радиоактивного излучения наиболее часто используются самогасящиеся газоразрядные счётчики ( счётчики Гейгера ), работающие в режиме тлеющего разряда. Эти детекторы изготавливаются в виде цилиндра, по оси которого расположена тонкая нить, являющаяся анодом, а стенки являются катодом (стенки выполняются либо из металлического сплава, либо из стекла, на внутреннюю поверхность которого нанесён металл или графит). При правильном выборе напряжения на аноде попадание даже одного электрона внутрь детектора вызывает лавинную ионизацию, распространяющуюся вдоль всей длины нити. Амплитуда импульса при этом не зависит от первичной ионизации. Для прекращения разряда применяются специальные добавки (гасящие добавки). Детекторы, выполненные с окошком в торцевой части, закрыты листком слюды, являются селективными для регистрации бета-излучения, так как альфа-частицы задерживаются слюдой, а эффективность регистрации гамма-излучения (которая определяется вероятностью ионизации рабочей среды счётчика вследствие фото-эффекта, комптон-эффекта или образования пары электрон-позитрон) при относительно малых энергиях невелика. При уменьшении толщины слюды будет частично регистрироваться и альфа-излучение. [c.105]

Амплитуды импульсов. Уровень фона. В цилиндрическом поле градиент потенциала максимален вблизи оси — у нити прибора. Здесь электроны приобретают на своем пути между соударениями максимальные скорости и, следовательно, здесь начинается ударная ионизация и лавинообразование. По мере повышения общей разности потенциалов между электродами область, в которой происходит ударная ионизация, постепенно расщиряется в сторону катода (цилиндра), лавины становятся все более мощными амплитуда импульсов тока в цепи растет. [c.167]

Нейтрализация положительных ионов на катоде сопровождается появлением в счетчике новых свободных электронов. Эти вторичные электроны могут возникать различными путями. Они либо непосредственно выбиваются ионами из материала катода, либо возникают при фотоэффекте под действием электромагнитного излучения, образующегося при рекомбинации ионов в нейтральные атомы и при переходе возбужденных молекул в основное состояние. Вторичные электроны могут породить новые ионные лавины и обусловить, таким образом, появление ложных импульсов. [c.84]

При дальнейшем увеличении напряжения на счетчике величина импульса будет возрастать, так как в этом интервале напряжений электрон, образованный частицей, двигаясь в электрическом поле на пути своего свободного пробега, приобретает энергию, достаточную для ионизации ударом. Электроны, образовавшиеся в результате ударной ионизации, также ускоряются электрическим полем и ионизируют нейтральные молекулы. Происходит так называемый лавинный разряд, который прекращается, как только электроны и ионы достигнут электродов счетчика (несамостоятельный разряд). [c.87]

В настоящее время счетчик Гейгера применяется редко, хотя он дает импульс высокой амплитуды (1 —10 в), для которого необходимо относительно малое усиление. Его значительным неудобством является длительное мертвое время , превращающееся в серьезную помеху при высоких скоростях счета период, в течение которого принимается фотон и образуется накопленная лавина электронов. В течение этого времени любой другой фотон, проникший в полость, не обнаруживается. Если в секунду регистрируется N импульсов и 1 — мертвое время, сек, то Nt импульсов теряются и исправленный результат получается из [c.228]

Пропорциональный счетчик производит более слабые импульсы, но обладает мертвым временем порядка только 0,2 мксек, так как лавины электронов ограничены областью проникновения фотона и в оставшейся части трубки может обнаруживаться следующий фотон. Сцинтилляционный счетчик имеет мертвое время того же порядка, и у обоих детекторов оно становится помехой только при скоростях счета 10 и выше. [c.228]

Детекторы, работающие в области II, наз. обычно ионизационными камерами. В них происходит полное собирание первичных ионов. В ионизационных камерах можно измерять силу тока, протекающего через камеру в присутствии излучения (сила тока пропорциональна активности препарата). Детекторы могут работать также и в импульсном режиме. Величина импульса пропорциональна энергии частицы, в связи с чем ионизационные камеры могут быть использованы для спектроскопич. целей. Препарат обычно помещают внутрь камеры. В области III напряженность поля достаточна для того, чтобы первичные ионы, ускоряясь, вызывали вторичную ионизацию в газе. Амплитуда импульса при этом пропорциональна числу первичных ионов (т. е. энергии частицы) в связи с чем детекторы, работающие в этой области, получили название пропорциональных счетчиков. Пропорциональные счетчики способны регистрировать отдельные частицы и используются для определения их энергии. В области V напряженность поля настолько велика, что вызывает лавинную ионизацию газа ускоряющимися в этом поле ионами. Выходной импульс имеет больщую амплитуду, не зависящую от числа первичных ионов. Это дает возможность считать отдельные заряженные частицы, независимо от числа создаваемых ими первичных ионов. Счетчики, работающие в этом режиме, называются счетчиками импульсов, или счетчиками Гейгера — Мюллера. Обычно эти счетчики имеют металлический катод цилиндрической формы по оси цилиндра натянута нить, служащая анодом. [c.225]

В результате сравнения длины лавин на нескольких снимках, сделанных при строго одинаковых условиях через разное время после того момента, когда волна напряжения достигла электродов, скорость распространения электронных лавин оказалась равной 1,25 10 см сек. Это соответствует подвижности электронов в условиях опыта. Скорость распространения положительных стримеров оказалась большей, чем скорость роста электронных лавин и чем возможная скорость передвижения электронов в газе при данных условиях, а именно 3—4 10 см сек. Когда положительный стример достигает катода и связывает катод и анод непрерывным проводящим каналом, на катоде образуется катодное пятно в том месте, где канал ионизованного газа соприкасается с катодом и по этому каналу с очень большой скоростью 10 —10 см сек) пробегает импульс тока, превращающий канал [c.352]

Ускоренные таким образом ионы будут сталкиваться с молекулами газа и ионизировать их. При этом возникает как бы цепная реакция, или ионная лавина, которая приводит к электрическому разряду внутри счетчика. За очень короткое время через него пройдет электрический ток сравнительно большой величины. Он будет зарегистрирован как единичный импульс. В результате такого разряда разность потенциалов между нитью и трубкой резко падает и становится недостаточной для того, чтобы продолжалась ионизация газа. Газ в трубке вновь становится изолятором, восстанавливается первоначальная разность потенциалов и счетчик вновь готов зарегистрировать следующую частицу. Подобные счетчики соединяют с усилителями и так называемыми счетными реле и автоматическими устройствами, которые передают сигналы на цифровую шкалу. [c.273]

Экспериментальная аппаратура исследований с помощью камеры Вильсона уже описана нами в главе об объёмной фото-ионизации (см. рис. 106—110). В основных опытах, о которых идёт речь сейчас, камера никаких боковых отверстий не имела, Ультрафиолетовое излучение от вспомогательного искрового промежутка падало на катод через закрытое кварцем отверстие в аноде. Прямоугольный импульс напряжения накладывался на анод на промежуток времени, меньший, чем. промежуток, нужный для полного завершения пробоя. Начальные стадии — рост отдельных лавин от катода к аноду — наблюдались при большой чувствительности камеры. [c.549]

В процессе усиления каждый электрон, образованный при начальной ионизации, порождает лавину электронов. Совокупность всех лавин, возникших при поглощении каждого рентгеновского кванта, образует один импульс. Для того чтобы средняя величина импульса была пропорциональна энергии рентгеновского кванта, необходимо, чтобы эти лавины не взаимодействовали друг с другом. Такое взаимодействие появляется с возрастанием числа лавин в единице объема, оно ограничивает область напряжений пропорционального счета величиной Уз на рис. 22. [c.69]

В области напряжений ОЕ попадание в счетчик фотона любой энергии вызывает многокаскадную ионизацию, причем лавинную. Счетчик срабатывает, в нем происходит кратковременный самостоятельный разряд. Это счетчики Гейгера. Их применяют при регистрации импульсов с малой скоростью счета. [c.135]

Гейгеровский счетчик представляет собой наполненный газом цилиндр с проволочным анодом, расположенным по оси цилиндра. К электродам счетчика приложено постоянное напряжение, при котором возникает самостоятельный электрический разряд. При попадании рентгеновского фотона в счетчик выбивается электрон из атома газа, наполняющего счетчик. Каждый электрон на своем пути от места юзникно-вения до анода в свою очередь вызывает лавину электронов, причем каждая лавина протекает независимо от других лавин, вызывая разряды, регистрируемые как электрические импульсы. [c.97]

Генератор (15] на лавинно-пролетном диоде (ГЛПД), функциональная схема которого изображена ка рис. 4.3, состоит из следующих крупных блоков лавинно-пролетного диода ЛПД, резонатора Р, стабилизированного блока питания СБП, модулятора МД, блока управления частотой БУЧ. ЛПД и Р обычно конструктивно совмещаются, чтобы не было дополнительных набегов фаз и нестабильностей, определяемых особенностями СВЧ-диапазона. Именно эти два блока обеспечивают создание СВЧ-колебаний. СБП задает рабочий режим ЛПД по постоянному току, а МД и БУЧ дают возможность при необходимости осуществлять амплитудную модуляцию (чаще всего прямоугольными импульсами с частотой 1 кГц) и изменение частоты. [c.112]

Акустико-эмиссионные испытания образцов сталей эксплуатировавшихся трубопроводов. Испытьшали образцы, вырезанные при ремонтных работах из труб газопроводов, эксплуатировавшихся от 15 до 25 лет. Деформирование проводили на испытательной машине типа "Инстрон" с постоянной скоростью деформации, равной 1 мм/мин. Испытывали образцы как основного металла, так и вырезанные из зоны сварного шва. Основные результаты испытаний таковы. Начальная стадия деформирования однородных образцов не сопровождается регистрируемой АЭ. По мере приближения к пределу текучести начинает резко возрастать непрерьшная АЭ, которая остается высокой вплоть до стадии упрочнения, когда она весьма резко спадает практически до нулевого уровня. В это время начинается рост дискретной АЭ, частота следования импульсов которой возрастает. На конечном участке диаграммы деформирования исчезает и этот вид АЭ, а непосредственно перед разрушением образца, на этапе лавинного развития повреждения, снова возникает всплеск дискретной АЭ. Результаты испытаний образцов, вырезанных из зоны сварного соединения, практически не отличаются от результатов для образцов из основного металла, если по данным анализа поверхности разрыва образца отсутствуют явные дефекты сварки. Для дефектных образцов можно наблюдать непрерывную АЭ, а также существенные и нерегулярные ее изменения на стадии упрочнения. По-видимому, это связано с началом пластической деформации разных локальных зон образца в различные моменты времени, что обусловлено неоднородностью материала. Других особенностей АЭ в дефектных образцах не обнаружено. [c.248]

При движении к нити электроны ускоряются электрическим полем и вблизи нити преобретают настолько большую энергию, что производят вторичную ионизацию. Следовательно, каждый электрон вблизи нити ионизирует атом газа и дает новый электрон, которым в свою очередь ионизирует следующий атом и т. д. Другими словами, происходит цепное размножение электронов и образуется лавина электронов. Электроны наряду с ионизацией сильно возбуждают атомы газа. Возбужденные атомы возвращаются в невозбужденное состояние с испусканием ультрафиолетового излучения. Эти новые кванты света образуют новые фотоэлектроны, которые в свою очередь дают вторичную электронную лавину. Следовательно, при регистрации одной ядерной частицы может образовываться несколько последовательных электронных лавин во всем объеме счетчика. Вероятность образования каждой последующей лавины резко падает (так как уменьшается напряжение на счетчике) и поэтому практически при регистрации одной ядерной частицы образуются 2—3 последовательные электронные лавины. В области Гейгера каждая лавина имеет 10 —10 " электронов. При средних значениях эффективной емкости системы а.лшлнтуда импульса при регистрации одной частицы равна 0,4—40 в. Импульс такой величины легко усиливается и регистрируется электромеханическим счетчиком. [c.46]

Скорость движения электронов гораздо больше скорости движения положительных ионов. Не нарушая общности рассуждений, можно принять, что за врелш собирания иа нити всех электронов положительные ионы не успевают сдвинуться с мест своего образования. Следовательно, после собирания всей электронной лавины и регистрации этого электронного импульса чехол положительных ионов остается во всем объеме счетчика. В результате этого образуется пространственный положительный заряд, который снижает напряжение на счетчике. Напряжение снижается настолько, что прекращается самостоятельный коронный разряд в счетчике. Итак, при регистрации ядерной частицы в счетчике возникает самостоятельный коронный разряд, который гасится пространст-46 [c.46]

С чувствительной поверхностью в несколько квадратных миллиметров и весом в десятые доли грамма. Все фотодиоды обладают лучшей, по сравнению с ФЭУ, противоударной и виброустойчивостью и практически свободны от микрофонного эффекта. Для питания фотодиодов нужно напряжение в вместо 1000 в для ФЭУ. Наконец, стоимость фотодиодов ниже стоимости ФЭУ. Временные характеристики фотодиодов не хуже соответствуюш,их характеристик ФЭУ, и с их помощью можно измерять импульсы длительностью 10 нсгк. До недавнего времени считалось, что фотодиоды уступают ФЭУ в чувствител]ьности. Однако недавно было показано, что так называемый лавинный фотодиод, работающий при повышенном напряжении, имеет квантовый выход около 30% для 1,06 мкм, пороговую чувствительность вт1гц и постоянную времени л 3 ксек. При охлаждении до температуры жидкого азота он может работать в режиме счета отдельных квантов с эффективностью счета, большей 10% (для 9000 Л). Количество темновых импульсов при этом соответствует фону в несколько фотонов в секунду [12.16]. [c.328]

Каждый перви.чный ион, образовавшийся под действием ионизирующей частицы в пропорциональном счетчике, вызывает образование 10 —10 ионов, составляющих так называемую ионную лавину. Прямая пропорциональная зависимость между энергией ионизирующей частицы, израсходованной на ионизацию, и амплитудой возникшего под действием частицы импульса будет иметь место, если отдельные ионные лавины не взаимодействуют между собой, так что амплитуда общего импульса равна алгебраической сумме амплитуд импульсов отдельных ионных лавин. Лавины действительно развиваются в пропорциональном счетчике независимо друг от друга, так как из-за сильной неоднородности электрического поля они образуются только в очень небольшой области около анода, а объем, приходящийся на одну лавину, крайне мал. Конечно, ионизация газа частицей может произойти в любой точке внутри счетчика, однако перемещение первичных ионов через область, в которой отсутствует газовое усиление, вносит очень небольшой вклад в общий импульс и практически не влияет на его величину. [c.82]

Механизм регистрации. Процессы, формирующие импульс в гейгеровской области, были рассмотрены в 1, 2 этой главы. Вследствие фотоэффекта- амплитуда импульса в счетчике Гейгера — Мюллера не зависит от числа актов первичной ионизации и, следовательно, не может характеризовать энергию излучения, как в случае пропорциональных счетчиков. В то время как в пропорциональном счетчике каждый первичный ион порождает ионизационную лавину, состоящую из 10 —10 ионов, в счетчике Гейгера — Мюллера лавина, вызванная одним первичным ионом, содержит до 10 —10 ° пар ионов (электронов и положительных ионов) и охватывает некоторую область вокруг анода по всей его длине или целиком весь объем счетчика. Быстрое передвижение большого числа электронов к аноду вызывает резкое падение напряжения на счетчике, вследствие чего быстро уменьшается вероятность образования каждой последующей лавины. Поэтому одна ядерная частица, [c.83]

Счетчик Гейгера и пропорциональный счетчик состоят из сосуда, наполненного благородным газом, таким как аргон, криптон или ксенон. Вниз от центра сосуда протянута проволока, на которой поддерживается постоянный положительный потенциал относительно стенок самого сосуда. Излучение поступает через тонкое бериллиевое или слюдяное окно. Проникающий фотон вызывает ионизацию атомов газа. Освобожденные электррны ускоряют движение но направлению к аноду и при столкновении могут ионизировать другие атомы, освобождая их электроны. Этот процесс повторяется и приводит к возникновению лавины электронов, так что от каждого фотона, проникающего в детектор, получается ощутимый ток. Величина импульса тока зависит от приложенного напряжения (рис. 67) При напряжениях выше А ток возрастает почти пропорционально приложенному напряжению вплоть до Б, где кривая становится более плоской и между Б ж В образуется плато. Здесь амплитуда [c.227]

КОМ слабы, чтобы могла развиться ионная лавина. Стабые импульсы, возникающие при этих условиях, можно наблюдать и непосредственно с помощью чувствительных электрометров [95] теперь, однако, принято подавать их на линейный усилитель и далее, через пересчетную схему, на механический счетчик [76, 85, 127]. [c.116]

Конструктивно счетчики Гейгера — Мюллера не отличаются от пропорциональных счетчиков, но к их электродам прикладывается более высокая разность потенциалов. В результате величина импульсов, возникающих при прохождении ионизирующих частиц, уже не пропорциональна числу первоначально образовавшихся ионов. В области Гейгера (рис. 2.1) все возникшие разряды практически одинаковы по величине, что обусловлено лавинным эффектом. С этим связан один из недостатков счетчика Гейгера —Мюллера. Дело в том, что величины импульсов, обусловленных а-, р- и -излучениями, получаются одинаковыми по величине и это не позволяет отличить, например, сигнал, вызванный прохождени- [c.15]

Число электронов, участвующих в отдельном стримере, 10 —10 °. При достижении начального напряжения короны лавинные импульсы следуют непрерывно один за другим независимо от наличия внешнего ионизатора. Корона принимает вид импульсной короны, прерывистый характер которой проявляется лишь в частых беспорядочных флюктуациях тока. На рисунке 276 схематично приведены осциллограммы положительной короны с острия, снятые Тричелем [2052]. Кривые рисунка 277 представляют собой осциллограммы лавинных импульсов и зарождающихся стримеров положительной короны, снятые Кипом [2051].. При увеличении напряжения и средней силы коронного тока [c.629]

С увеличением напряжения разряд между положительным остриём и плоскостью заметно распространился в сторону катода. Перед искровым пробоем начинали появляться видимые глазом стримеры, приводившие к регистрируемым на осциллограмме импульсам. Чередование предкоронных стримеров и лавинных импульсов даёт картину, увеличенная схематическая зарисовка которой дана на рисунке 280 для острия диаметром в 0,038 см [2095] К поверхности острия, имеющего кончик в виде полусферы плотно прилегает голубоватое свечение. Дальше вдоль острия простирается тонкий и яркий голубой светящийся язычок с за острённым резко выраженным кончиком, находящимся на рас стоянии приблизительно 1,7 мм от поверхности острия. По краям и на кончике светящийся стерженёк переходит в менее интен сивно светящуюся дымку, имеющую форму опрокинутой рюмки Эта дымка постепенно сходит на-нет и исчезает на расстоянии [c.633]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология