Определение мертвого времени СГМ методом Стевера.

Рассмотрим отдельные стадии разряда в СГМ. При вспышке газового разряда, вызванной попаданием ионизирующей частицы, вокруг нити-анода образуется облако электронов и положительных ионов. Так как подвижность электронов велика по сравнению с подвижностью ионов, то электроны соберутся возле нити прежде, чем положительные ионы успевают от нее удалиться. При этом потенциал нити резко падает. Падение потенциала анода и наличие в объеме СГМ облака положительных ионов снижают величину электрического поля в области ударной ионизации счетчика до величины, при которой невозможно развитие самостоятельного разряда в счетчике. Частица, попавшая в объем СГМ в этот период, не будет зарегистрирована счетчиком.

По мере отхода положительных ионов от нити, поле вблизи анода постепенно возрастает. Когда ионное облако отойдет от анода на достаточное расстояние, называемое критическим радиусом r_кр, поле возрастает до величины, при которой становится возможным развитие самостоятельного разряда в счетчике.

Таким образом, с момента (t = 0) попадания инициирующей частицы, вызвавшей разряд в СГМ, и до момента (t = T_М), когда положительное ионное облако отойдет от анода на расстояние r_кр, СГМ оказывается нечувствительным к ионизирующим частицам, попавшим в его объем. Интервал времени T_М называют мертвым временем счетчика.

Время, затрачиваемое на перемещение ионного облака от r_кр до катода, называют временем восстановления τ _вост СГМ. По истечении этого времени поле внутри счетчика восстанавливается до исходного значения. Частица, попавшая в объем счетчика в период времени восстановления, вызывает разряд в счетчике. Однако амплитуда импульса при этом будет, вообще говоря, меньше номинальной, в соответствии с пониженной напряженностью поля, вызванной экранирующими свойствами ионного облака.

Мертвое время и время восстановления СГМ можно измерить при помощи осциллографа со ждущей разверткой. Если присоединить выход ГСМ к осциллографу, то при малой частоте следования импульсов, каждый импульс будет запускать развертку. Луч осциллографа при этом нарисует на экране этот импульс так, что его начало будет совпадать с началом развертки (см. Рис. 5 - сплошная линия).

Если теперь увеличивать интенсивность облучения СГМ, то все чаще будут иметь место случаи, когда один импульс запускает развертку, а следующий возникает раньше, чем луч осциллографа успевает пробежать весь экран.

Рисунок 5. Определение мертвого времени и времени восстановления СГМ методом Стевера.

Для этого импульса развертка работает как непрерывная. На экране осциллографа возникает картина, изображенная на Рис. 5 пунктиром – в течение времени T_М импульсы отсутствуют, в течение T_В импульсы возникают, причем их амплитуда зависит от времени попадания в объем ГСМ. Номинального значения амплитуда импульсов достигает через время T = T_М + T_В, когда все положительные ионы от частицы, запустившей развертку, соберутся на катоде счетчика.

Электронная аппаратура, регистрирующая импульсы, поступающие с СГМ, обычно имеет некоторый ненулевой порог срабатывания. Поэтому, после регистрации счетчиком СГМ инициирующего импульса в момент времени t =0, следующий импульс может зарегистрироваться только в момент времени t ≥ τ (см. Рис. 5). Время τ называется временем разрешения измерительной установки. Очевидно, время разрешения не может быть меньше мертвого времени СГМ

Дата добавления: 2015-07-26