مشاوره رایگان تحصیلی
منو

آشکارساز تناسبی چیست؟

: آشكارساز تناسبي چيست؟ :

آشكارساز تناسبي چيست؟

آشكارساز تناسبي نوعي آشكارساز گازي با دو الكترود ، يكي استوانه و يكي سيمي‌ در راستاي محور استوانه است. وقتي آشكارساز در ناحيه‌اي (ازلحاظ ولتاژ بين الكترودها) كار كند كه در آن شماره يونهاي ايجاد شده ، متناسب با انرژي اشعه باشد. در اين صورت آشكارساز تناسبي نام دارد. ولتاژ اعمال شده در اين آشكارساز بيشتر از ولتاژ اعمال شده در اتاقك يونيزاسيون مي‌‌باشد كه ولتاژ اعمال شده بين دو الكترود به اندازه‌اي بزرگ است كه الكترون يونش يافته يك اتم انرژي كافي درحركت به سوي الكترود آند بدست مي‌‌آورد و انرژي الكترون به اندازه‌اي است كه موجب يونش اتمهايي در مسير خود مي‌شود.

مشخصات و طرز كار آشكارساز تناسبي

آشكارساز تناسبي از يك الكترود سيلندري و يك رشته سيم مركزي كه معمولا از تنگستن مي‌باشد، ساخته مي‌شوند. به دليل وضع هندسي دستگاه ميدان الكتريكي در فاصله x از سيم برابر است با (E=V/xLn(b/a كه درآن V ولتاژ وصل شده بين الكترودها و a و b به ترتيب شعاعهاي سيم و الكترود خارجي مي‌‌باشند. ميدان الكتريكي در نزديك رشته سيم خيلي بزرگتر است و با فاصله از سيم نسبت عكس دارد. بنابراين بيشترين تكثير در نزديكي سيم مركزي انجام مي‌‌پذيرد. حدود نصف از زوجهاي يون در فاصله‌اي برابر با متوسط طول آزاد و 99% زوجهاي يون در هفت برابر متوسط طول آزاد از الكترود مركزي تشكيل مي‌گردند. زمان جمع آوري الكترون‌ها خيلي كوچك است. به هرحال چون الكترون‌ها خيلي نزديك به الكترود مركزي ايجاد مي‌‌‌شوند، v? مربوط به جمع آوري الكترون در الكترود مركزي خيلي كوچك مي‌باشد.

بنابراين سهم بيشتر سقوط پتانسيل مربوط به يونهاي مثبت است. وجود اين كه يونهاي مثبت كندتر از الكترون‌ها هستند، پس از عبور مسافت كمي‌ از سيم مركزي بيشترين سقوط پتانسيل را درفاصله زماني كوتاه بوجود مي‌‌آورند. درنتيجه ، پالس مربوط به رسيدن يك زوج يون ابتدا خيلي سريع و سپس به كندي صعود مي‌نمايد. گاهي اوقات وقتي محل تشكيل هر يك از يونها نسبت به الكترود مركزي متفاوت باشد، زمان تشكيل پالس‌ها نامشخص خواهدبود. در چنين حالتي زمان لازم براي الكترون‌هاي مختلف در رسيدن به ناحيه تكثير يكسان نخواهد بود. تقويت كننده‌هاي مرحله اول يونها را جمع آوري مي‌كنند تا اين نامعلومي‌ را كاهش دهند.

زمان تفكيك

در آشكارساز تناسبي ، يونيزاسيون محدود به ناحيه اطراف مسير اشعه مي‌باشد. فرض كنيم كه تابش 1 در زمان t1 وارد شمارنده مي‌شود و تابش مشابه 2 در يك ناحيه ديگر در زمان t2 وارد آشكارساز مي‌شود. در الكترود جمع كننده سقوط پتانسيل خواهيم داشت. اگر تقويت كننده دستگاه آشكارساز بتواند اين تغييير ولتاژ را به عنوان دو علامت الكتريكي تشخيص دهد و اگر اين كمترين زمان جدايي باشد كه اين تشخيص امكانپذير مي‌گردد، در اين صورت t2-t1 زمان تفكيك (Resolving time) براي آشكارساز تناسبي است. بنابراين زمان تفكيك (T) تابع سيستم الكتريكي است.

اگر زمان تفكيك صفر باشد، تغيير تعداد شمارش برحسب تغيير تعداد تابش بايد يك خط مستقيم باشد. به هرحال اگر زمان تفكيك بينهايت باشد، اين منحني در سيستم مختصات y-x به محور x متمايل شده و بالاخره آن را قطع خواهد نمود. يعني وقتي تعداد تابشهايي كه وارد آشكارساز مي‌‌شوند افزايش يابد، تعداد شمارش ثبت شده ابتدا افزايش مي‌يابد و بعد از رسيدن به يك ماكزيمم به طرف صفر ميل مي‌كند. در اين ميزان شمارش صفر ، ولتاژ الكترود جمع كننده ثابت مي‌‌ماند. زيرا كه ميزان جمع آوري يونها برابر ميزان نشت يونها خواهد بود.

آشكارساز تناسبي حساس نسبت به محل ورود اشعه

يكي از تفاوتهاي اساسي بين آشكارساز تناسبي و آشكارساز گايگر مولر اين است كه در آشكارساز تناسبي ، يونيزاسيون محدود به ناحيه كوچكي در اطراف مسير ذره تابشي است. در صورتي كه در آشكارساز گايگر يونيزاسيون در تمام حجم آشكارساز انجام مي‌شود. بنابراين در آشكارسازهاي تناسبي ، امكان اين كه اطلاعاتي در مورد محل اشعه تابشي بدست آوريم، وجود دارد. در اين نوع از آشكارسازها ، آند از يك سيم با مقاومت زياد (معمولا رشته كوارتز با پوششي از كربن) تشكيل مي‌شود. فرض كنيم ذره تابشي در وضعيت x يونهايي در مجاورت آند ايجاد مي‌‌نمايد. اين يونها بوسيله آند جمع آوري شده و باعث جاري شدن جريان در دو جهت در طول آند خواهد شد. مقدار جرياني كه از هر جهت جاري مي‌شود تابع مقاومت در مسير مي‌باشد. به دليل تفاوت جريان در دو انتهاي آند پالس‌هاي ايجاد شده در دو انتهاي آند در ارتفاع و زمان صعود متفاوت خواهند بود. تفاوت در زمان صعود ، به دليل تفاوت در ثابت زماني ، معمولا براي بدست آوردن اطلاعات درباره محل اشعه بكار مي‌رود.

شمارش نوترون با آشكارساز تناسبي

علاوه بر اينكه مي‌توان از آشكارساز تناسبي براي آشكارسازي ذرات آلفا و بتا استفاده نمود. اين آشكارساز مي‌تواند در آشكارسازي نوترونها نيز مورد استفاده قرار گيرند. يك آشكارساز واقعي نوترون معمولا گاز BF خالص و يا مخلوطي از BF3 و يكي از گازهاي استاندارد آشكارسازهاي گازي ، مي‌باشد. وقتي كه نوترون حرارتي بوسيله هسته جذب مي‌شود، دو ذره يونيزه كننده قوي يكي ذره آلفا و ديگري هسته ليتيم كه در جهت مخالف حركت ذره آلفا حركت مي‌‌كند، رها مي‌شوند. پالسهاي ايجاد شده بوسيله محصولات واكنش هسته‌اي در مقايسه با پالس‌هاي بوجود آمده بسيله تابشهاي نظير اشعه گاما ، داراي ارتفاع نسبتا بزرگ است.

رابطه ارتفاع پالس با نوع ذره

نكته‌اي كه وجود دارد رابطه ارتفاع پالس و نوع ذره است. ارتفاع پالس‌هاي ايجاد شده با ذرات يونيزه كننده سنگين مانند ذرات آلفا ، ممكن است بطور قابل ملاحظه‌اي از پالس‌هاي بوجود آمده بوسيله الكترون‌هاي با انرژي برابر ، متفاوت باشد. اين اختلاف تابع نوع اشعه است كه معمولا براي آشكارسازهاي گازي ، كوچك مي‌‌باشد. در مورد آشكارسازهاي تناسبي و يونيزاسيون و آشكارساز نيم رسانا اين حالت وجود دارد.

منبع : دانشنامه رشد




www.HUPAA.com
محک
مشاوره رایگان تحصیلی
ویدیو کلیپ علمی
● مقالات فیزیک
● اخبار فیزیک
● مطالب پربیننده
● مجله علمی
● کوانتوم و فیزیک جدید
● الکترومغناطیس
● نظریات ایرانی
● نجوم و اخترفیزیک
● فلسفه و متافیزیک
● نانوتکنولوژی
● برق و الکترونیک
● هواشناسی و فیزیک جو
● فیزیک نور و اپتیک
● مکانیک و ترمودینامیک
● مطالب متفرقه
● معرفی کتاب
● دانشمندان
● فیزیک در ایران
● سایتهای فیزیک انگلیسی
● سایتهای فیزیک فارسی
● دانلود نرم افزار
● تصاویر دیدنی
● پزشکی و سلامت
امکانات
● خانه
● انجمن فیزیکدانان جوان ایران
● چت روم هوپا
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
● تحصیل در کانادا
عضویت در خبرنامه
ایمیل :
سگال - موسسه خیریه حمایت از کودکان فلج مغزی
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
پزشکی و سلامت
مشاوره رایگان تحصیلی
بیگ بنگ
آخرین گفتگوها در انجمن
دانشجویان فوتونیک و مهندسی اپتیک و لیزر خود را معرفی کنید (27 پاسخ)
چرا دو خط موازی به هم میرسند؟ (18 پاسخ)
کاربرد پلاسما بین دو میدان الکتریکی (0 پاسخ)
درخواست پیشنهادات شما در مورد بدست آوردن مقدار زیادی الکترون (2 پاسخ)
بازتاب نور و طیف رادیویی (1 پاسخ)
ماشين زمان كي ساخته مي شود؟ (73 پاسخ)
با بازگشت به گذشته اصل عدم قطعیت هایزنبرگ مردود می شود (7 پاسخ)
بيگانه ها (12 پاسخ)
تفاوت جریان فوکو و ادی (2 پاسخ)
هم ارزی فرم موج ساده (11 پاسخ)
گرافین (0 پاسخ)
راکتور هسته ای چگونه کار می کند؟ (2 پاسخ)
ترازوی پیچشی (6 پاسخ)
برانگیخته شدن الکترون (2 پاسخ)
چرا پروتون، الکترون را جذب می‌کند؟ (2 پاسخ)
خم کردن پرتو نور (14 پاسخ)
طناب آویزان از دو نقطه (6 پاسخ)
راه حلی آسان برای یافتن اعداد اول (12 پاسخ)
راز آهنربا (0 پاسخ)
اثبات متوازی (1 پاسخ)
گالری عکس آسمان (646 پاسخ)
درخواست مشاوره از دوستانی که فیزیک خوندن (52 پاسخ)
بهترین روش ذخیره انرژی چیست؟ (10 پاسخ)
آهنگ لحظه ای تغییر چیست؟ (7 پاسخ)
سوال در مورد ترانس افزاینده ولتاژ (1 پاسخ)
نظریه گرانش حرکتی (46 پاسخ)
مقالاتي از گوشه و كنار فيزيك... (81 پاسخ)
فضای دوگان چیست؟ (0 پاسخ)
زمان و اتم (1 پاسخ)
حرکت ذره باردار در میدان الکتریکی و مغناطیسی ثابت (7 پاسخ)
حرکت بر اساس خمش فضازمان (1 پاسخ)
محاسبه خط ترمز خودرو (19 پاسخ)
نیمه رسانا (10 پاسخ)
قطار انیشتین (19 پاسخ)
ردیف هفتم جدول تناوبی تکمیل شد (2 پاسخ)
فرمول طلایی (0 پاسخ)
اندازه حرکت، انرژی (3 پاسخ)
دافعه قطب های آهنربا (2 پاسخ)
چرا الکترون روی هسته سقوط نمیکند؟ (16 پاسخ)
ممان الکتریکی و مغناطیسی (4 پاسخ)
پرواز بر روی ماه (10 پاسخ)
پرسشهایی درباره ی بالن ها (13 پاسخ)
پارسی را پاس بداریم (984 پاسخ)
مسئله ی سیملوله (5 پاسخ)
خطوط میدان الکتریکی (4 پاسخ)
پذیرش برای دوره کارشناسی در رشته فیزیک (1 پاسخ)
سوال در مورد جریان الکتریکی (5 پاسخ)
اتصال کوتاه خروجی های ژنراتور، روتور (3 پاسخ)
نظریه ی غلظت (68 پاسخ)
زمین تخت گرایان (168 پاسخ)
منظور معادله E=mc2 چیه؟! (1 پاسخ)
جزئیات الکترون و ... (8 پاسخ)
فنر در میدان الکتریکی (سوالی نسبیتی) (4 پاسخ)
شروع یادگیری فیزیک برای علاقه مندان (28 پاسخ)
فرق ایزوتوپ پایدار و ایزوتوپ ناپایدار چیست؟ (6 پاسخ)
آموزش فرمول نویسی در هوپا با Mathjax (1 پاسخ)
تفاوت نیرو با انرژی چیست؟ (27 پاسخ)
روش دقیق بدست آوردن ثابت هابل (7 پاسخ)
پارادوکس فوتو الکتریک (23 پاسخ)
تصاویر نجومی (2000 پاسخ)
مقالات فیزیک
میکروب‌ها مریخ را قابل سکونت می‌کنند
روشی خوشمزه برای لاغر شدن
رابطه‌ی عاطفی گربه‌های خانگی با صاحبانشان چگونه است؟
چطور از شر جوش سرسیاه خلاص شویم؟
آیا ناهید در گذشته قابل سکونت بوده است؟
نانولیزرها چگونه به درمان بیماری‌ها کمک می‌کنند؟
چرا بدن ما به آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم شده است؟
روش درست شستن دست‌‌ها
چرا بچه‌ها به همه چیز توجه می‌کنند؟
اثر کوکائین بر روی مغز چیست؟
گونه‌ای ناشناخته از کوسه‌ها کشف شد!
چگونه احساس خواب آلودگی را از بین ببریم؟
زنگ خطر برای گرینلند به صدا در آمد!
آیا دوران کچل شدن مردان به پایان رسیده است؟
روش تزریقی جدید، برای درمان اچ‌آی‌وی
چطور می‌‌توانیم ‌از روزی که بیمار هستیم لذت‌ ببریم؟
ماده‌ی معدنی جدیدی درون الماس کشف شد
پژوهش‌هایی بر روی جنین ترکیبی انسان و حیوان
قرار گرفتن در معرض پرتوهای کیهانی چه عواقبی دارد؟
چطور با کودکان به سفرهای طولانی برویم؟
چگونه درد را در پوست خود احساس می‌کنیم؟
روده و مغز باعث پُرخوری و چاقی شما می‌شوند
سنتز نوع جدیدی از مولکول کربن
چطور یک مادر خوب باشیم؟
قدمت استفاده از ابزار سنگی ۱۰هزار سال جابه‌جا شد!
ستاره‌ها در کجای جهان اولیه متولد شدند؟
چرا زنان باردار نباید الکل مصرف کنند؟
چطور به طور طبیعی جای جوش را از بین ببریم؟
کشف بقایای پنگوئن غول‌پیکر باستانی در نیوزلند
چگونه می‌توان ماه را از خورشید درخشان‌تر دید؟
ادامه ...
اخبار فیزیک
یافته های تازه دانشمندان ممکن است سفر در زمان را غیرممکن کند!
نگاهی به دوردست‌های کیهان به کمک یک خوشه کهکشانی غول‌پیکر
سنجش ذرات در کیهان اولیه
پیش‌بینی جرم ذره «هیگز» توسط سیمپسون‌های کارتونی 14 سال قبل از سرن!
فریب فوق‌العاده نور توسط محقق ایرانی
طراحی پای مصنوعی دارای سیستم بینایی توسط دانشمندان ایرانی
حل یک مساله سی‌ساله فیزیک شبیه‌سازی مواد ابررسانا با اتم‌های فوق سرد با همکاری فیزیکدان ایرانی
مخترع لیزر چارلز تاونز در 99 سالگی درگذشت
حل معماهای فیزیک در آزمایشگاه‌های ارزان بجای شتاب‌دهنده‌! مشاهده حالت بوزون هیگزی در ابررسانا برای نخستین بار
سه ایرانی در میان 100 نفر کاندیدای نهایی سفر بی بازگشت به مریخ
آمادگی برخورددهنده بزرگ هادرونی برای کشف یک ذره جدید
مشاهده پیوند شیمیایی اتم‌ها و تشکیل مولکول برای نخستین‌بار
کشف عجایب حبابی با سی‌تی اسکن درون یک ابرنواختر
لوح انجمن جهانی نفرولوژی به «پدر علم نفرولوژی ایران» اعطا می‌شود
چرا برخی کهکشان‌ها جوانمرگ می‌شوند؟
ادامه ...
مطالب پربیننده
کشف یک دنباله‌دار جدید با منشاء خارج از منظومه‌ی شمسی (0+)
تکنولوژی چگونه به کمک افراد معلول می‌آید؟ (0+)
چرا هنگام پیری، چاق می‌شویم؟ (0+)
چطور در مصرف آب صرفه‌جویی کنیم؟ (0+)
کامپیوتر کوانتومی گوگل، قدرتمندتر از قوی‌ترین ابر رایانه‌ی جهان! (0+)
چگونه برای دیگران جذاب باشیم؟ (0+)
دستگاهی که از تاریکی برق تولید می‌کند (0+)
این حباب‌ها در مرکز کهکشان راه‌شیری چه می‌کنند؟ (0+)
چگونه همیشه شاد باشیم؟ (0+)
ابرهای عجیب بر فراز سیاره‌ی ناهید (0+)
اجداد انسان دوره‌ی شیردهی طولانی‌تری داشته‌اند (0+)
نقش انسان‌ها در تغییر آناتومی مغز سگ‌ها (0+)
کشف دو گونه سمندر غول‌پیکر (0+)
کشف سنگین‌ترین ستاره‌ی نوترونی (0+)
دانشمند ایرانی مضرات آنتی‌بیوتیک‌ها برای قلب را شرح می‌دهد (0+)
ادامه ...