Большая советская энциклопедия

ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ СЧЁТЧИК

ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ СЧЁТЧИК,газоразрядный прибор для регистрацииионизирующих излучений,создающий сигнал, амплитуда к-рого пропорциональна энергии регистрируемой частицы, теряемой в его объеме на ионизацию. Заряженная частица, проходя через газ, наполняющий П. с., создаёт на своём пути пары ион - электрон, число к-рых зависит от энергии, терямой частицей в газе. При полном торможении частицы в П. с. импульс пропорционален энергии частицы. Как и вионизационной камере,под действием электрич. поля электроны движутся к аноду, ионы - к катоду. В отличие от ионизационной камеры вблизи анода П. с. поле столь велико, что электроны приобретают энергию, достаточную для вторичной ионизации. В результате вместо каждого первичного электрона на анод приходит лавина электронов и полное число электронов, собранных на аноде П. с., во много раз превышает число первичных электронов. Отношение полного числа собранных электронов к первоначальному количеству наз. коэффициентом газового усиления (в формировании импульса участвуют также и ионы). В П. с. обычно катодом служит цилиндр, а анодом - тонкая (10-100мкм)металлич. нить, натянутая по оси цилиндра (см. рис.). Газовое усиление осуществляется вблизи анода на расстоянии, сравнимом с диаметром нити, а весь остальной путь электроны дрейфуют под действием поля без "размножения". П. с. заполняют инертными газами (рабочий газ не должен поглощать дрейфующие электроны) с добавлением небольшого количества многоатомных газов, к-рые поглощают фотоны, образующиеся в лавинах.

Типичные характеристики П. с.: коэфф. газового усиления ~ 103-104(но может достигать 106и больше); амплитуда импульса ~ 10-2в при ёмкости П. с. ок. 20пкф;развитие лавины происходит за время ~ 10-9-10-8сек, однако момент появления сигнала на выходе П. с. зависит от места прохождения ионизующей частицы, т. е. от времени дрейфа электронов до нити. При радиусе ~ 1сми давлении ~ 1атмвремя запаздывания сигнала относительно пролёта частицы ~ 10-6сек.По энергетич. разрешению П. с. превосходитсцинтилляционный счётчик,но уступаетполупроводниковому детектору.Однако П. с. позволяют работать в области энергий < 1кэв,где полупроводниковые детекторы неприменимы.

П. с. используются для регистрации всех видов ионизирующих излучений. Существуют П. с. для регистрации а-частиц, электронов, осколков деления ядер и т. д., а также для нейтронов, гамма- и рентгеновских квантов. В последнем случае используются процессы взаимодействия нейтронов, у- и рентгеновских квантов с наполняющим счётчик газом, в результате к-рых образуются регистрируемые П. с. вторичные заряженные частицы (см.Нейтронные детекторы).П. с. сыграл важную роль в ядерной физике 30-40-х гг. 20 в., являясь наряду с ионизационной камерой практически единственным спектрометрич. детектором.

Второе рождение П. с. получил в физике частиц высоких энергий в конце 60-х гг. в виде пропорциональной камеры, состоящей из большого числа (102-103) П. с., расположенных в одной плоскости и в одном газовом объёме. Такое устройство позволяет не только измерять ионизацию частицы в каждом отдельном счётчике, но и фиксировать место её прохождения. Типичные параметры пропорциональных камер: расстояние между соседними анодными нитями ~ 1-2мм,расстояние между анодной и катодной плоскостями ~1см;разрешающее время ~ 10-7сек.Развитиемикроэлектроникии внедрение в экспериментальную технику ЭВМ позводили создать системы, состоящие из десятков тыс. отдельных нитей, соединённых непосредственно с ЭВМ, к-рая запоминает и обрабатывает всю информацию от пропорциональной камеры. Т. о., она является одновременно быстродействующим спектрометром и трековым детектором.

В 70-х гг. появилась дрейфовая камера, в к-рой для измерения места пролёта частицы используется дрейф электронов, предшествующий образованию лавины. Чередуя аноды и катоды отдельных П. с. в одной плоскости и измеряя время дрейфа электронов, можно измерить место прохождения частицы через камеру с высокой точностью (~ 0,1мм)при числе нитей в 10 раз меньше, чем в пропорциональной камере.

Схема пропорционального счётчика: а - область дрейфа электронов; б - область газового усиления.

П. с. применяются не только в ядерной физике, но и в физикекосмических лучей,астрофизике, в технике, медицине, геологии, археологии и т. д. Напр., с помощью установленного на "Луноходе-1" П. с. по рентгеновской флюоресценции производился химический элементный анализ вещества поверхности Луны.

Лит.:Векслер В., Грошев Л., Исаев Б., Ионизационные методы исследования излучений, М. - Л., 1949; Принципы и методы регистрации элементарных частиц, пер. с англ., М., 1963; Калашникова В. И., Козодаев М. С., Детекторы элементарных частиц, М., 1966 (Экспериментальные методы ядерной физики, [ч. 1]).В. С. Кафтанов, А. В. Стрелков.




  1. пропорциональный счётчик—газоразрядный прибор для регистрации ионизирующих излучении См. Ионизирующие излучения создающий сигнал амплитуда которого пропорциональна энергии регистрируемой частицы ...Большая Советская энциклопедия II
  2. пропорциональный счетчик—газоразрядный детектор частиц создающийсигнал амплитуда которого пропорциональна энергии регистрируемой частицы.Пропорциональный счетчик цилиндрический конденсатор с нит...Большой энциклопедический словарь II
  3. пропорциональный счетчик—ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК газоразрядный детектор частиц создающий сигнал амплитуда которого пропорциональна энергии регистрируемой частицы. Пропорциональный счетчик цилин...Большой энциклопедический словарь III
  4. пропорциональный счетчик—ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК газоразрядный детектор частиц создающий сигнал амплитуда которого пропорциональна энергии регистрируемой частицы. Пропорциональный счетчик цили...Большой Энциклопедический словарь V
  5. пропорциональный счётчик—газоразрядный детектор частиц создающий сигнал амплитуда крого пропорциональна энергии регистрируемой частицы. П. с. цилиндрич. конденсатор с нитью в качестве анода запол...Естествознание. Энциклопедический словарь
  6. пропорциональный счетчик—proportional counter...Русско-английский машиностроительный словарь
  7. пропорциональный счётчик—proportional counter...Русско-английский медицинский словарь
  8. пропорциональный счетчик—proportional counter proportional counter...Русско-английский политехнический словарь
  9. пропорциональный счётчик—proportional counter...Русско-английский словарь по физике
  10. пропорциональный счетчик—proportional counter...Русско-английский словарь по электронике
  11. пропорциональный счетчик—proportional counter...Русско-английский технический словарь
  12. пропорциональный счётчик—contatore proporzionale...Русско-итальянский политехнический словарь
  13. пропорциональный счетчик—Proportionalzhler Proportionalzhlrohr...Русско-немецкий политехнический словарь
  14. пропорциональный счётчик—пропорцйний лчильник...Русско-украинский политехнический словарь
  15. пропорциональный счетчик—compteur proportionnel...Русско-французский словарь по химии
  16. пропорциональный счетчик—proporcionln pota...Русско-чешский словарь
  17. пропорциональный счетчик—ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК газоразрядный детектор частиц создающий сигнал амплитуда которого пропорциональна энергии регистрируемой частицы. Пропорциональный счетчик цилин...Современный энциклопедический словарь
  18. пропорциональный счетчик—газоразрядный детектор чц создающий сигнал амплитуда крого пропорц. энергии выделенной в его объме регистрируемой чцей. При полном торможении чцы в П. с. его импульс проп...Физическая энциклопедия
  19. пропорциональный счетчик—ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК газоразрядный детектор частиц создающий сигнал амплитуда которого пропорциональна энергии регистрируемой частицы. Пропорциональный счетчик цили...Энциклопедический словарь естествознания