Geiger Sayacı-Müller Sayacı-yuklu Tanecikleri Saptayan Aygit
 

Geiger sayacı-Müller sayacı-yuklu tanecikleri saptayan aygit



GEİGER SAYACI

Geiger sayacı, yüklü tanecikleri saptayan bir aygıttır. İlk olarak H. Geiger ve E. W. Müller tarafından 1928'de yapılmıştır



Aygıtın temel yapısı:

Geiger sayacı, yaklaşık 2 cm çapında bir cam tüpten oluşur. Tüpün içinde, 10 cm boyunda bir metal silindir bulunur. Metal silindirin ekseni boyunca da, çoğunlukla tungstenden yapılmış ince bir tel geçirilmiştir. Silindir ve metal tel, cam tüpün uçlarında bir elektrik gerilimine bağlanır. Cam tüp, düşük basınçta (birkaç cm cıva sütunu) gazla (genellikle argon) doldurulur. Eksi elektrot işlevi gören metal silindir ile anot işlevi gören metal tel arasına, ark oluşturacak gerilime yakın, ama ark yapmayan bir gerilim uygulanır . Bu gerilim 1000 volt kadar olabilir.


Çalışma ilkesi:

Yüksek enerjili yüklü tanecikler, cam tüpten geçerken, gaz atomlarının elektronlarına
çarparak, onları atomlardan ayırırlar. Sonuçta, eksi yüklü elektronlar anoda yönelirlerken, artı yüklü atomlar (artı yüklü argon iyonları) da katotta toplanır.
Tel ile metal silindir arasında 1 000 voltluk bir gerilim farkı bulunduğundan, elektronlar, bu gerilim artımından etkilenerek, çok dik bir elektrik tepeciğinden yuvarlanmışcasma hızlanırlar. Böylece kazandıkları enerji, öteki atomların da elektronlarından ayrılmalarını sağlar. Bu olaya, «elektron artımı Geiger sayacı, deşarj olmadan önce, tıpkı bir KONDANSATÖR gibi yüklenir. Deşarjdan sonraysa, hem depolanan yükte, hem de- silindir ile tel arasındaki potansiyel farkında, bir düşme görülür. Bu durum, bir süre sonra deşarj işleminin durmasına yol-açar. Böyle olmasaydı, deşarj, sonsuza kadar sürebilirdi. Deşarjın kesilmesi açısından önemli olan nokta, boşalma sırasında aygıtın, gelen yüklü taneciklere duyarlı olmamasıdır.
Çığı durdurma yöntemlerinden biri de, argonun içine % 10 etil alkol karıştırmaktır. Çünkü, atom yollarının birbirini kesmesi sonucu, argon iyonlarından çok, alkol iyonları metal silindire ulaşacak ve silindire çarptıklarında, daha çok elektron salınmasına neden olmayacaklardır. Alkol buharı, aynı zamanda gaz karışımı içinde yeni elektronların üretimini de engelleyici bir rol oynayacaktır. Elektron çığının sona erdirilmesi, yaklaşık saniyenin on binde biri kadar bir sürede tamamlanır ve yeniden gerilim birikimi başlar. Artık sayaç, başka bir yüklü taneciği kaydetmeğe hazırdır.
Bir elektronik yükseltici kullanılarak, elektrik sinyalleri, küçük bir hoparlörden işitilecek biçime dönüştürülür. Bu biçimiyle aygıtın, özellikle uranyum aramada önemli bir yeri vardır. Çalıştırılması çok kolaydır ve hoparlörden işitilen ses sinyalleri, ortamda yüklü tanecikler bulunduğunu yalın bir biçimde belirtir.
Geiger sayacı çalıştırılmaya başlanınca, düzensiz ses sinyalleri işitilir. Bunlar, ya kozmik ışınlardan (uzay boşluğundan dünyamıza yağan yüksek enerjili tanecikler) ya. da doğal radyoaktiflikten (bunlar çevredeki bazı kimyasal elementlerin kendiliğinden yaydığı taneciklerdir) kaynaklanırlar. Doğal radyoaktif elementler arasında, uranyum özel bir yer tutar. Uranyum, çekirdeğinden sürekli yüklü tanecikler salarak, başka tür atomlara dönüşür.


Ölçme sınırları:

Yüklü taneciklerin uzaydaki yeri ve bunlarm sayaca ulaşma zamanının saptanması açısından, Geiger aygıtının belli sınırları vardır. Sayaç yalnızca, cam tüpün içinden geçen yüklü bir taneciği belirleyebilir. Günümüzde bilim adamları, taneciklerin yerlerini milimetre düzeyinde saptamaya çalışmaktadır. Sayaç, bir taneciğin kendisine ulaştığı anı, saniyenin milyonda biri duyarlıkla belirtebilir. Bu, yeterli bir duyarlıktır; ama hemen sonra, çığdan kurtulana kadar (yaklaşık saniyenin on binde biri kadar bir süre) aygıt ölü durumdadır. Bu yüzden araştırmacılar, gelen taneciklere karşı sürekli duyarlı kalabilen sayaçlar geliştirmeye çalışmaktadırlar.

Aygıtın, içinden geçen taneciğin ne türden olduğunu belirtememesi de başka bir sınırlamadır. Bu durum, silindir ile tel arasına daha düşük gerilim uygulanarak, küçük ölçekte de olsa düzeltilebilir.