к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Искровой счётчик

Искровой счётчик - прибор для регистрации настиц, принцип действия к-рого основан на возникновении искрового разряда в газе при попадании в него заряж. частицы. Применяется в ядерной физике (изуение времени жизни возбуждённых состояний ядер), физике элементарных частиц (измерение скорости, координат и энергии заряж. частиц), астрофизике (космич. лучи) и медицине. Простейший вариант плоскопараллельного И. с. представляет собой два параллельных металлич. электрода в герметизированном объёме, заполненном Аr и парами органич. веществ (спирт, эфир и др.). К электродам через нагрузочное сопротивление R приложено пост, напряжение порядка ~ неск. кВ. Регистрируемая частица ионизирует молекулы газа. Образующиеся свободные электроны дают начало лавинообразному нарастанию числа электронов в зазоре за счёт ионизации молекул газа в сильном электрич. поле (электронно-фотонные лавины). Затем наступает стримерная стадия пробоя (см. Стримеры ),к-рая переходит в искровой разряд. После разряда напряжение на электродах медленно восстанавливается. Это "мёртвое" время (~10-3 с) необходимо для очищения газового зазора от зарядов перед регистрацией новой частицы. Состав и давление газовой среды выбираются из условия получения стримерного вида искрового пробоя, обеспечивающего наилучшие счётную, временную и координатную характеристики И. с. Регистрация разряда осуществляется по электрич. сигналу амплитудой до сотен В, возникающему на нагрузочном сопротивлении, или по световому излучению от искры. В последнем случае используется фотоаппарат или электронно-оптический преобразователь. Удовлетворит, характеристики И. с. впервые были получены Дж. У. Койффелом (J. W. Keuffel, 1949). Металлич. электроды И. с. имели площадь 35 см2 при межэлектродном зазоре 2,5 мм. Газовая среда содержала ксилол (6 мм рт. ст.) и Аr (0,5 атм). Наблюдались искровые разряды вблизи места прохождения заряж. частиц. Флуктуация задержки прихода электрич. сигнала относительно момента прохождения частицы (временное разрешение) t~5.10-9с. С целью улучшения временного разрешения и задержки срабатывания И. с. в дальнейшем уменьшали межэлектродный зазор. Однако при этом необходимо уменьшение площади электродов, чтобы возрастающая энергия в искре их не разрушала. Давление газа увеличивали для получения большей эффективности регистрации. Наилучшие результаты были получены на И. с. с диаметром электродов 4 мм и межэлектродным зазором 0,1 мм. Газовая среда состояла из О2 (0,5 атм), Не (20 атм). При регистрации света от искры при помощи электронно-оптич. преобразователя было получено t~10-11 с. Уникальные временное разрешение и малая задержка срабатывания не были широко использованы из-за малой площади электродов, недостаточной скорости счёта и др. Часть этих трудностей была преодолена в И. с. с локализов. разрядом, в к-ром каждый разряд снимает напряжение лишь с малой области электродов порядка неск. мм2 в месте пролёта частицы. На остальной площади сохраняются высокое напряжение и способность независимой регистрации частиц. При этом ограничения на площадь электродов отсутствуют, улучшается загрузочная способность, т. к. И. с. с локализов. разрядом эквивалентен большому числу независимых И. с. малой площади. Локализация разряда достигается за счёт использования полупроводящего анода с уд. сопротивлением ~109.см (напр., полупроводящее стекло) и газовой среды, поглощающей свет от искры; это необходимо для предотвращения ложных пробоев в соседних областях счётчика (напр., смесь дивинила, этилена, изобутана и Аr). Роль R играет полупроводящий электрод. Электрич. сигнал амплитудой в 1 В снимается через ёмкостную связь между областью разряда и проводящей поверхностью, нанесённой на внешнюю по отношению к газовому зазору сторону полупроводящего электрода. Проводящая поверхность обычно состоит из полосок, что обеспечивает одноврем. регистрацию мн. частиц. При зазоре 0,1 мм получено t=2,53lO-11c, при задержке срабатывания 2.10-10с. Точность определения координат частиц в плоскости электродов 0,1-0,3 мм. Эффективность регистрации релятивистских частиц при давлении газа ~10 атм близка к 100%. Для экспериментов на ускорителях использовались И. с. с локализов. разрядом площадью до 0,1 м2. Изготовляются счётчики площадью 0,3 м2. Временные и координатные характеристики примерно в 10 раз превосходят характеристики сцинтилляционных детекторов. Недостаток И. с.- малое время жизни (1010 разрядов на 1 см2 поверхности электродов), что связано с хим. процессами в газе при разрядах. В отличие от Гейгера счётчика ,в к-ром электроны лишь у нити производят ударную ионизацию, в И. с. электрич. поле однородно и ударная ионизация может начаться в любой точке рабочего объёма. Это приводит к малому времени запаздывания разряда. И. с. с неоднородным электрич. полем, предложенный Грейнахером (Graynaner, 1939), имеет худшие характеристики, но обладает способностью при большем фоне электронов регистрировать сильно ионизирующие частицы, напр, a-частицы. В неоднородном электрич. поле между плоскостью - катодом и нитью - анодом, расположенной над катодом на расстоянии ок. 1 мм, в стационарном состоянии горит коронный разряд; a-частицы, попадая в межэлектродное пространство, создают большую плотность ионизации, приводящую к искровому разряду. Чувствительность же к электронам практически отсутствует. Газовая среда - воздух при атм. давлении. Нарастание импульса происходит за время ~10-7 с.

Литература по искровым счётчикам

  1. Фюнфер Э., Нейерт Г., Счётчики излучений, пер. с нем., М., 1961;
  2. Лаптев В. Д., Пестов Ю. Н., Петровых Н. В., Плоский исцровой счётчик с локализованным разрядом, "Приборы и техн. эксперимента", 1975, № 6, с. 36;
  3. Реstоv Yu. N.. The status of spark counters with a localized discharge, "Nucl. Instr. and Meth. in Physics Research", 1988, v. 265, p. 150.

Ю. Н. Пестов

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 26.05.2020 - 11:33: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
26.05.2020 - 11:32: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
26.05.2020 - 11:28: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
26.05.2020 - 11:22: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Галины Царёвой - Карим_Хайдаров.
26.05.2020 - 08:43: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
25.05.2020 - 19:41: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> ПРОБЛЕМА ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА - Карим_Хайдаров.
25.05.2020 - 18:29: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
25.05.2020 - 18:27: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
25.05.2020 - 17:05: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
25.05.2020 - 04:07: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Николаевича Боглаева - Карим_Хайдаров.
24.05.2020 - 13:09: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
23.05.2020 - 13:18: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution