عداد گايگر

عداد گايگر; Geiger counter
	عداد گايگر حديث
أسماء أخرى	Geiger-Müller counter
استخداماته	كاشف جسيمات
المخترع	هانز گايگر
أشياء ذات صلة	Geiger-Müller tube

عداد غايغر أوعداد جايجر بالإنگليزية: Geiger counter - والمسمى أيضاً عدّاد غايغر-مولر - هوأحد أدوات اكتشاف الإشعاعات المؤيَّنة، مثل أشعة جاما والأشعة السينية وكذلك الإلكترونات السريعة ومنها أنواع لقياس أشعة ألفا. ويسهل استخدامه في في جميع مكان حيث هوتعبير عن مكشاف حساس في صورة اسطوانة طولها نحو15 سنتيمتر متصلة بجهاز إلكتروني يشبه الراديوالصغير بواسطة كبل، ويسهل حملهما. عند القياس يـُقرب المكشاف من العينة المراد قياس إشعاعها، فيبين مؤشر في الجهاز مقدار الأشعة المقاسة، ويكون ذلك عادة مصحوبا بصوت متردد يصدره الجهاز. ومن تردد صوت الجهاز يمكن فهم شدة الإشعاع التقريبية، هل إشعاع شديد (تردد الصوت عالي) أم أشعاع قليل (تردد الصوت بطيئ) أوقد يزود الجهاز بعداد رقمي للقياس الدقيق. يمكن حتى يستعمله الجيولوجيون بصفة مبدئية في التنقيب عن الخامات النووية مثل اليورانيوم والثوريوم التي قد توجد في أحجار بعض المناطق. كما يوجد الجهاز في جميع معمل نووي للتحذير من ازدياد غير عادي في درجة الاشعاع في المكان بغرض تحذير العاملين من خطر الإشعاع، فيتخذوا حذرهم ويقومون بالتعهد على سبب زيادة الإشعاع وإزالته.

اخترع العالم الألماني غايغر هذا العداد ثم قام تلميذه مولر بإدخال تعديلات قيمة على العداد، ولذلك يسمى أحيانا عداد غايغر-مولر.

هجريبه

توضيح هجريب عداد غايغر.

يتكون العداد نفسه من انبوب معدني يشكل المهبط (−)، ويوجد في وسط الأنبوب سلك رفيع بطول الأنبوب وهوقد يكون المصعد (+) (انظر الشكل). وبالنسبة إلى العدادات التي تكون حساسة لقياس أشعة ألفا تكون نافذة قابلة الأنبوب الدائرية مغطاة بمادة نفاذة لأشعة الفا مثل المايكا. وتغطى خلفية الأنبوب بمادة عازلة للكهرباء ومثبت فيها المصعد، وتعمل على عزل المصعد عن المهبط.

وتوجد أنواع من عداد غايغر لقياس أشعة بيتا التي هي تعبير عن إلكترونات لا بحاجة لتلك النافذة الرقيقة المنفذة للإشعاع. وهذا يرجع إلى حتى مقدار نفاذية الإلكترونات في مادة النافذة تكون أطول بالنسبة للإلكترونات، أما جسيمات أشعة ألفا فهي تمتص بسهولة في مادة النافذة بسبب نفاذيتها القصيرة الضعيفة فلا تستطيع الدخول إلى غرفة التأين. وتكون نافذة العداد من طبقة رقيقة جدا من المايكا بحيث تعزل الغرفة عن الخارج وتسمح بنفاذية أشعة الفا في نفس الوقت.

ويوجد داخل الأنبوب غاز نبيل مثل الأرجون أوالكريبتون عند ضغط أقل من الضغط الجوي ويبلغ 200 باسكال مضاف إليه قليل من أحد الهلوجينات. ويوجد بين المصعد والمهبط جهد كهربائي مقداره عدة مئات فولت، وهويعمل على جذب أيونات الغاز الناشئة عن الإشعاع إلى المهبط والمصعد.

تاريخ

عداد مسح من عصر الحرب الباردة (وهوغرفة أيونات, وليس عداد گايگر)

طريقة عمله

عند دخول شعاع مؤين إلى غرفة الغاز يعمل على فصل بعض إلكترونات ذرات الأرجون التي يصطدم بها في مساره حتى يفقد طاقة حركته. فتنجذب الإلكترونات الحرة بسبب المجال الكهربائي نحوالمصعد وتتزايد سرعتها حدثا اقتربت من المصعد فتصطدم بذرات أخرى في طريقها وتؤين بعضا منها وبذلك ينتج شلال من الإلكترونات ينزل على المصعد. وبنزول شلال الإلكترونات على المصعد يحدث تيارا كهربائية قصير المدة بين المصعد والمهبط، ويتحول هذا التيار بواسطة مقاومة في الدائرة الكهربية إلى نبضة في الجهد. وتضخم تلك النبضة في الجهاز الإلكتروني ويظهرها كصوت متردد أويظهرها بمؤشر يتحرك على لوح مقسم لأخذ القراءات.

ولقراءة العداد بطريقة أدق تزود بعض الأجهزة بعدادات رقمية تعطي قراءة دقيقة لجرعة الإشعاع المقاسة ويمكن بواسطتها حساب النشاط الإشعاعي للعينة المشعة.

ومن المهم حتىقد يكون المصعد موصلا بمقاومة كبيرة R من عدة ميجا أوم مع المصدر الكهربائي ذوجهد عالي يبلغ عادة 500 فولت، فتعمل هذه المقاومة على تقصير وقت اتساع النبضة الكهربائية الحادثة وتخاذلها سريعا.عندئذ يعود الجهد إلى قيمته الأصلية ويصبح في إمكان العداد تسجيل شعاع آخر.

زمن الاحتجاز

بعد حدوث نبضة الجهد مباشرةقد يكون العداد في حالة لا يستطيع خلالها تسجيل شعاع آخر ولج الأنبوب، تستغرق تلك الحالة نحو1و0 مللي ثانية (أي 0001و0 ثانية) وتسمى لذلك بالإنجليزية "زمن الموت" dead time. ويرجع سبب ذلك إلى وجود أيونات ذرات الأرجون في الغرفة (الأنبوب) بعد النبضة الإلكترونية وهي تحجب الجهد الكهربي عن المصعد خلال هذا الوقت. وبعدما تختفي سحابة الإيونات بتوجهها والتقاطها من المهبط عندئذ يصبح العداد مستعدا لتسجيل شعاع آخر. ويعتمد زمن الاحتجاز هذا على نوع العداد حيث يعتمد على مقدار الجهد الكهربائي المستخدم ومقاييس أنبوب المكشاف ونوع الغاز فيه. كما تعمل إضافة هالوجين أوإيثانول إلى الغاز على تقصير زمن الاحتجاز dead time.

وتستطيع عدادات غايغر قياس عدد النبضات الحادثة ولكن لا يستطيع تحديد نوع الجسيم أوالإشعاع المتسبب. ورغم حتى قدرة جسيم مثل أشعة ألفا تختلف عن مقدرة شعاع جاما على تأيين الغاز اختلافا كبيرا وتختلف طاقة جميع منهما أيضا كثيرا إلا حتى عداد غايغر لا يستطيع التفرقة بينهما. ومن أجل هذا السبب يمكن تعديل بعض أنواع عدادات غايغر-مولر في هيئة العداد الطرضي لفهم نوع الأشعة الساقطة وكذلك قياس جرعة الطاقة الإشعاعية.

أنظر أيضا

تجربة أليس
تجربة أطلس
مكشاف مصادم فيرميلاب
مطياف ألفا المغناطيسي
مقياس الجرعة
غرفة تأين
غرفة سحابية
غرفة شرارة
غرفة فقاقيع
عداد شيرينكوف
عداد وميضي
عداد تناسبي
عداد شبه الموصلات
عداد شرائح رقيقة
كرة بونار
عداد نيوترونات
زيفرت

وصلات خارجية

براءات الاختراع

Electric lamps and discharge devices of the Geiger-Müller type (Class 313/93)

U.S. Patent 625٬823 , K. Zickler, "Telegraphy by means of electric light"
U.S. Patent 685٬958 , N. Tesla, "Method of utilizing radiant energy"
U.S. Patent 1٬589٬833 , H. Benhken, "Measuring device for the examination of electromagnetic waves"
U.S. Patent 1٬855٬669 , O. Glasser, "Method and apparatus for the measurement of radiation intensity"
U.S. Patent 1٬995٬018 , H. J. Spanner, "Gas Filled Tube"
U.S. Patent 2٬081٬041 , H. Kott, "Apparatus for measuring radiation"
U.S. Patent 2٬141٬655 , H. Kott, "Radiation sensitive device"
U.S. Patent 2٬145٬866 , G. Failla, "Electrotechnique"
U.S. Patent 2٬168٬464 , S. Yeda, "Roentgenometer"
U.S. Patent 2٬197٬453 , G. L. Hassler, "Method of underground exploration"
U.S. Patent 2٬221٬374 , P. T. Farnsworth, "X-Ray projection device"
U.S. Patent 2٬257٬827 , G. J. Weissenberg, "Electron Discharge Tube"
U.S. Patent 2٬397٬071 , D. G. C. Hare, "Radiation detector"
U.S. Patent 2٬397٬072 , D. G. C. Hare, "Radiation detector"
U.S. Patent 2٬397٬073 , D. G. C. Hare, "Radiation detector"
U.S. Patent 2٬397٬074 , D. G. C. Hare, "Radiation detector"
U.S. Patent 2٬397٬075 , D. G. C. Hare, "Radiation detector"
U.S. Patent 2٬398٬934 , D. G. C. Hare, "Radiation detector"
U.S. Patent 2٬440٬511 , D. G. C. Hare, "Radiation detector"
U.S. Patent 2٬449٬697 , A. Graves, "Ionization chambers, Geiger Müller tubes, and the like"
U.S. Patent 2٬397٬661 , D. G. C. Hare, "Radiation detector"
U.S. Patent 2٬521٬315 , J. A. Victoreen, "Geiger tube"
U.S. Patent 2٬542٬440 , J. A. Victoreen, "Geiger tube"