Ero sivun ”Geigermittari” versioiden välillä

190 merkkiä poistettu ,  6 vuotta sitten
p
Käyttäjän 83.245.229.118 (keskustelu) muokkaukset kumottiin ja sivu palautettiin viimeisimpään käyttäjän 128.214.208.55 tekemään versioon.
(Olen mehevöittänyt tekstiä oleellisempaan suuntaan.)
p (Käyttäjän 83.245.229.118 (keskustelu) muokkaukset kumottiin ja sivu palautettiin viimeisimpään käyttäjän 128.214.208.55 tekemään versioon.)
[[Image:Geiger counter.jpg|thumb|200px|Geigermittari]]
'''Geigermittari''', '''Geigerputki''' tai '''Geiger–Müller-ilmaisin''' on vuonna 19981908 keksitty [[elektroniputki]]tyyppinen [[hiukkasilmaisimet|hiukkasilmaisin]], joka mittaa [[ionisoiva säteily|ionisoivaa säteilyä]]. Se havaitsee [[alfasäteily|alfa]]- ja [[betasäteily|betahiukkasia]] sekä [[gammasäteily|gammasäteitä]].
 
Geigerputken sisällä on melko voimakas sähkökenttä ja putki on osin täytetty matalapaineisella kaasulla, jossa säteily [[ioni|ionisoi]] kaasumolekyylejä. Kukin ionisaatiotapahtuma saattaa 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 ei kerrokertoo säteilyn intensiteetistä mutta kertooei yksittäisten säteilykvanttien energiasta.
 
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 [[röntgenkuvaus|röntgenkuvauksessa]]. Mittari ei kuitenkaan tutkijoiden mielestä mittaa riittävän hyvin selluloosan rakennetta.
 
==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 piirille sähköisen signaalin aktivoiden laskurin.]]
 
Geigermittarin säteilyä havaitseva osa on Geiger–Müller-putki, joka on suljettu ja täytetty kaasulla (usein [[helium]]illa, [[neon]]illa tai [[argon]]illa johon on lisätty [[halogeeni]]a). Putken seinämä toimii katodina ja sisällä on tavallisesti putken suuntainen anodipiikki. Katodin ja anodin välillä oleva [[jännite]] aiheuttaa kaasuun melko voimakkaan sähkökentän.
 
Geiger-mittarin toiminta perustuu siihen, että säteily tönii putken ulkopuolellasisällä olevia kaasumolekyylejä ionisoiden näitä eli hajottaen molekyylin elektroniksi ja ioniksi, jotka sähkökentän pakottamana liikkuvat kohti elektrodeja. Elektroni tönii matkallaan lisää kaasumolekyylejä ionisoiden näitä, jolloin syntyy anodia kohti kulkeva elektronivyöry eli [[kaasumonistus]]. Elektronivyöryn elektronit virittävät kaasun molekyylejä siten, että viritystilan purkautuessa [[Luminesenssi|emittoituu fotoneita]], jotka tuottavat uusia elektronivyöryjä. Ne aiheuttavat laitteeseen havaittavan signaalivirran.<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>
 
Elektronivyöryissä syntyneet positiivisesti varautuneet ionit kulkevat kokonsa takia paljon elektroneja hitaammin, joten niitä kertyy suuri määrä anodin lähelle. Tämä pienentää sähkökenttää niin voimakkaasti, että uusien elektronivyöryjen tuotto loppuu. Ennen ilmiön loppumista on kuitenkin jo ehtinyt syntyä voimakas signaalipulssi.<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Jennifer Prekeges| Nimeke = Nuclear Medicine Instrumentation| Kappale = | Sivu = 9| Selite = | Julkaisija = Jones & Bartlett Publishers | Vuosi = 2012| Tunniste = ISBN 9781449645373 | Viitattu = 7.12.2012| Kieli = {{en}}}}</ref>
 
Jännitepulssien määrän ilmaisee viisarineula, lamppu ja/tai kuuluva tikitys. Nykyaikaiset geigermittarit voivat havaita useita radioaktiivisesta aineesta lähtevän säteilyn voimakkuuden eri [[kertaluokkia]]. Jotkin geigermittarit voivat myös tunnistaa [[gammasäteily]]n, vaikkakin voimakkaan gammasäteilyn havainnointiherkkyys voi olla alhaisempi 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. On muuten kätsy vehe.
 
==Geigermittarin ominaisuudet==
Geiger–Müller-putki lienee kuuluu kaasutäytteisten säteilynilmaisimien luokkaan. Vaikka geigermittarit ovat suht hyödyllisiä, halpoja ja kestäviä, ne voivat tunnistaa vain säteilyn voimakkuuden, mutta eivät säteilyn tai hiukkasten [[energia]]a eikä selluloosan rakennetta. [[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.
 
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.
[[Hans Geiger]] kehitti laitteen (jota myöhemmin alettiin kutsua geigermittariksi) vuonna 1908 yhdessä [[Ernest Rutherford]]in kanssa. Heidän kehittämänsä mittari kykeni havaitsemaan alfa-säteilyä. Vuonna 1928 Geiger ja [[Walther Müller]] (Geigerin oppilas) paransivat mittaria siten, että se pystyi havaitsemaan kaikkea ionisoivaa säteilyä.
 
Nykyversio geigermittarista on nimeltään ''halogeenimittari'', ja sen kehitti vuonna 20051947 [[Sidney H. Liebson]] <ref>Phys. Rev. 72, 602–608 (1947)</ref>. Tämä laite yleistyi sillä sen käyttöikä oli paljon pidempi ja tarvittava jännite pienempi kuin alkuperäisen.
 
==Katso myös==
65 112

muokkausta