Конструкция и применение пропорциональных счетчиков

Пропорциональный счетчик имеет цилиндрическую форму (рисунок 9.5). Он состоит из катода–корпуса, по оси которого натянута металлическая нить–собирающий электрод. Для увеличения коэффициента газового усиления на электроды подают напряжение до 1000 в и выше. Диаметр нити выбирают в пределах от 0,05 до 0,3 мм. Верхний предел диаметра нити ограничивается очень высоким напряжением, которое необходимо подводить к пропорциональному счетчику, нижний предел–прочностью материала нити. Собирающий электрод обычно изготовляют из вольфрамовой или стальной нити. Поверхность нити полируют, так как незначительные шероховатости поверхности сильно искажают электрическое поле вблизи собирающего электрода.

Рисунок 9.5 – Конструкция цилиндрического пропорционального счетчика:
1 – собирающий электрод; 2 – охранное кольцо;
3 – изолятор; 4 – корпус.

Пропорциональный счетчик наполняют газами, давление которых изменяется в широких пределах–от 50 до 760 мм рт. ст. и выше. Пробег электрона в разреженном газе значительно больше, чем в плотном. За время между двумя соударениями в разреженном газе электрон получает энергию, превышающую энергию ионизации при более низких напряжениях. В счетчиках с плотным газом (р=1 атм) область пропорциональности лежит в интервале нескольких киловольт.

Для корпуса пропорционального счетчика пригодны медь, латунь, алюминий и другие материалы. Минимальная толщина стенок ~ 0,05 мм ограничивается прочностью материалов и условием герметичности рабочего объема. Корпус счетчика, наполненного газом под небольшим давлением, должен выдерживать внешнее атмосферное давление.

Собирающий электрод натягивают между торцовыми пробками–изоляторами из стекла, керамики и пластиков. Пробки–изоляторы приклеивают к металлическому катоду специальными клеями и замазками. Для регистрации α - и β -частиц внешних источников в корпусе счетчика вырезают входное окно. Его закрывают тонкой фольгой. Такие счетчики работают при атмосферном давлении.

9.6 Счетчик Гейгера–Мюллера