Avaa päävalikko

Muutokset

36 merkkiä lisätty ,  7 vuotta sitten
tekstikappaleiden siirtelyä paikasta toiseen & väliotsikoiden muuttelua
[[Image:Geiger counter.jpg|thumb|200px|Geigermittari]]
'''Geigermittari''', '''Geigerputki''' tai '''Geiger–Müller-ilmaisin''' on vuonna 1908 keksitty [[elektroniputki]]tyyppi, joka mittaa [[ionisoiva säteily|ionisoivaa säteilyä]]. Se havaitsee [[alfasäteily|alfa]]- ja [[betasäteily|betahiukkasa]] sekä [[gammasäteily|gammasäteitä]]. Geigerputken sisällä on voimakas sähkökenttä ja putki on täytetty matalapaineisella kaasulla, jossa säteily [[ioni|ionisoi]] kaasumolekyylejä. Kukin ionisaatiotapahtuma aiheuttaa lyhyen virtapulssin, joka voidaan mitata. Usein piiriin on mittarin lisäksi liitetty pieni kaiutin, josta kuuluu rasahdus aina kun säteilyn [[kvantti]] on havaittu. Geigermittarin tikitys kertoo säteilyn voimakkuudesta mutta ei yksittäisten säteilykvanttien energiasta. Yksinkertaisuutensa vuoksi geigerputkia käytetään nykyäänkin [[säteilysuojelu]]ssa sekä kaikkialla missä on tarve seurata radioaktiivisen säteilyn voimakkuutta.
 
Geigerputken sisällä on voimakas sähkökenttä ja putki on täytetty matalapaineisella kaasulla, jossa säteily [[ioni|ionisoi]] kaasumolekyylejä. Kukin ionisaatiotapahtuma aiheuttaa lyhyen virtapulssin, joka voidaan mitata. Usein piiriin on mittarin lisäksi liitetty pieni kaiutin, josta kuuluu rasahdus aina kun säteilyn [[kvantti]] on havaittu. Geigermittarin tikitys kertoo säteilyn voimakkuudesta mutta ei yksittäisten säteilykvanttien energiasta.
==Kuvaus==
 
Yksinkertaisuutensa vuoksi geigerputkia käytetään nykyäänkin [[säteilysuojelu]]ssa sekä kaikkialla missä on tarve seurata radioaktiivisen säteilyn voimakkuutta. Geiger–Müller -mittarilla on käyttöä muun muassa [[ydinfysiikka|ydinfysiikan]] ja [[geofysiikka|geofysiikan]] ([[kaivannaistoiminta]]) aloilla sekä lääketieteessä [[isotooppihoito|isotooppihoidoissa]] ja [[röntgenkuvaus|röntgenkuvauksessa]].
 
==Geigermittarin toimintaperiaate==
[[Image:Geiger Mueller Counter with Circuit-en.svg|thumb|250px|Jännitelähde luo geigerputken sisällä olevan anodin ja katodin väille sähkökentän. Geigerputken läpäisevä säteily tönäisee kaasuatomia, jolloin positiivinen ioni siirtyy katodille ja elektroni kulkee anodille tönien muita kaasuatomeita irrottaen näistä lisää elektroneja. Elektronivyöry pääsee anodille, ja synnyttää sähköisen signaalin piirille aktivoiden laskurin.]]
{{Korjattava/kieli|suomennos}}
Geigermittarin säteilyä havaitseva osa on Geiger–Müller-putki, joka suljettu ja täytetty kaasulla (usein [[helium]]illa, [[neon]]illa tai [[argon]]illa johon on lisätty [[halogeeni]]a). Kaasuun syntyy [[elektroni]]purkauksia, kun säteilyn [[alkeishiukkanen]], esimerkiksi [[fotoni]], irrottaa elektroneja kaasusta. Putken katodikuoren ja sisällä olevan anodipiikin välille luotu korkea [[jännite]] saa aikaan [[kaasumonistus]]ilmiön eli elektronivyöryn, jossa fotonien irrottamat elektronit irrottavat lisää elektroneja saaden aikaan voimakkaan [[sähkövirta|sähkövirran]], joka aiheuttaa havaittavan jännitteen.<ref>{{Kirjaviite|Tekijä=Seppo Klemola|www=http://www.stuk.fi/julkaisut_maaraykset/kirjasarja/fi_FI/kirjasarja1/_files/12222632510020947/default/kirja1_4.pdf|Julkaisija=STUK|Nimeke=Säteily ja sen havaitseminen, Luku 4. Säteilyn ilmaisimet|Sivu=120|Vuosi=2002|Selite=Toimittanut Tarja K. Ikäheimonen|Tunniste= ISBN 951-712-503-8}}</ref>
 
Jännitepulssien määrä ilmaistaan viisarineulalla, lampulla ja/tai kuuluvana tikityksenä. Nykyaikaiset geigermittarit voivat havaita radioaktiivisesta aineesta lähtevän säteilyn voimakkuuden useita eri kertaluokkia. Jotkin geigermittarit voivat myös tunnistaa [[gammasäteily]]n, vaikkakin voimakkaan gammasäteilyn havainnointiherkkyys voi olla alempi kuin tiettyjen muiden mittauslaitteiden. Tämä johtuu laitteen usein pienestä kaasun tiheydestä, jolloin energialtaan suuret gammasäteilyn fotonit pääsevät useimmiten laitteen lävitse ilman, että sitä pystytään mittaamaan. Alemman energian fotonit on helpompi tunnistaa, sillä säteilymittari [[Absorptio (sähkömagneettinen säteily)|absorboi]] niitä paremmin. Gammasäteilyn mittaamiseen parempi laite on [[tuikeilmaisin|natriumjodidituikeilmaisin]]. Hyviä alfa- ja beeta tuikeilmaisimia on olemassa, mutta geigermittareita pidetään yleisesti kätevämpinä yleismittareina niiden helpomman kuljetettavuuden, halvemman hinnan ja kestävyyden takia. Geigerputken variaatiota käytetään mittamaan [[neutroni|neutroneita]]. Neutroni-ilmaisimessa käytetty kaasu on [[booritrifluoridi]]a ja muovia käytetään hidastamaan neutroneja. Tämä aikaansaa alfahiukkasia, jotka voidaan havaita.
 
==Geigermittarin ominaisuudet ja muut säteilyilmaisimet==
Geiger–Müller-putki kuuluu kaasutäytteisten säteilynilmaisimien luokkaan. Vaikka geigermittarit ovat hyödyllisiä, halpoja ja kestäviä, ne voivat tunnistaa vain säteilyn voimakkuuden, mutta eivät säteilyn tai hiukkasten [[energia]]a. [[Verrannollisuuslaskuri]] on Geiger-Müller-putken kaltainen ilmaisin, joka mittaa säteilyhiukkasten määrän lisäksi myös niiden liike-energian: verrannollisuuslaskureissa mitatun sähköisen signaalin suuruus on verrannollinen säteilykvanttien energiaan. Monilankaverrannollisuuslaskureilla ({{k-en|Multiwire proportional counter, MWPC}}) voidaan mitata myös säteilylähteen paikka ja säteilyn tulokulma. Muunlaisia säteilynilmaisimia ovat muun muassa [[ionisaatiokammio]], [[dosimetri]], [[valomonistin]], [[puolijohdeilmaisin|puolijohdeilmaisimet]] sekä niiden variantti [[CCD-kenno]], [[tuikeilmaisin|tuikeilmaisimet]], [[sumukammio]], [[kuplakammio]]t, [[kipinäkammio]]t, [[neutroni-ilmaisin|neutroni-ilmaisimet]] ja [[kalorimetri]].
 
Gammasäteilyn mittaamiseen parempi laite on [[tuikeilmaisin|natriumjodidituikeilmaisin]]. Hyviä alfa- ja beeta tuikeilmaisimia on olemassa, mutta geigermittareita pidetään yleisesti kätevämpinä yleismittareina niiden helpomman kuljetettavuuden, halvemman hinnan ja kestävyyden takia.
 
Geigerputken variaatiota käytetään mittamaan [[neutroni|neutroneita]]. Neutroni-ilmaisimessa käytetty kaasu on [[booritrifluoridi]]a ja muovia käytetään hidastamaan neutroneja. Tämä aikaansaa alfahiukkasia, jotka voidaan havaita.
==Säteilymittareita ja niiden käyttötarkoituksia==
Geiger–Müller-putki kuuluu kaasutäytteisten säteilynilmaisimien luokkaan. Vaikka geigermittarit ovat hyödyllisiä, halpoja ja kestäviä, ne voivat tunnistaa vain säteilyn voimakkuuden, mutta eivät säteilyn tai hiukkasten [[energia]]a. [[Verrannollisuuslaskuri]] on Geiger-Müller-putken kaltainen ilmaisin, joka mittaa säteilyhiukkasten määrän lisäksi myös niiden liike-energian: verrannollisuuslaskureissa mitatun sähköisen signaalin suuruus on verrannollinen säteilykvanttien energiaan. Monilankaverrannollisuuslaskureilla ({{k-en|Multiwire proportional counter, MWPC}}) voidaan mitata myös säteilylähteen paikka ja säteilyn tulokulma. Muunlaisia säteilynilmaisimia ovat muun muassa [[ionisaatiokammio]], [[dosimetri]], [[valomonistin]], [[puolijohdeilmaisin|puolijohdeilmaisimet]] sekä niiden variantti [[CCD-kenno]], [[tuikeilmaisin|tuikeilmaisimet]], [[sumukammio]], [[kuplakammio]]t, [[kipinäkammio]]t, [[neutroni-ilmaisin|neutroni-ilmaisimet]] ja [[kalorimetri]].
 
Muunlaisia säteilynilmaisimia ovat muun muassa [[ionisaatiokammio]], [[dosimetri]], [[valomonistin]], [[puolijohdeilmaisin|puolijohdeilmaisimet]] sekä niiden variantti [[CCD-kenno]], [[tuikeilmaisin|tuikeilmaisimet]], [[sumukammio]], [[kuplakammio]]t, [[kipinäkammio]]t, [[neutroni-ilmaisin|neutroni-ilmaisimet]] ja [[kalorimetri]].
Geiger–Müller -mittarilla on käyttöä muun muassa [[ydinfysiikka|ydinfysiikan]] ja [[geofysiikka|geofysiikan]] ([[kaivannaistoiminta]]) aloilla sekä lääketieteessä [[isotooppihoito|isotooppihoidoissa]] ja [[röntgenkuvaus|röntgenkuvauksessa]].
 
==Historia==
5 408

muokkausta