12.5 盖革-米勒计数管
来源: 课堂笔记 §3.3.2
✎ 为什么是「间接」? 单个 α 或 β 粒子是「看不见」的。于是利用它的效应:它带电又快,沿途会从气体原子里打出电子(电离)——这些电荷可作为一次短电流脉冲测出。如此把看不见的粒子翻译成可数的电信号。
放射性辐射使计数管里的气体电离;自由电子形成电流,被测量。由此间接测出辐射强度。
✎ 结构与过程(Mappe),逐步:
- 一根金属管,内充低压惰性气体/空气;外壁(−)与中央金属丝(+)之间加高压(强电场,E 场)。
- 进入的带电粒子电离一个气体原子 → 生成一个自由电子 + 一个正离子。
- 电场加速自由电子飞向金属丝;途中再电离更多原子 → 形成一场雪崩(放大——所以一个粒子就够触发)。
- 电荷到达电极 → 一次短电流冲击 = 一声「咔哒」/ 计数脉冲。
- 每秒脉冲越多 = 强度越高。 即数的是「事件」,而非直接的「辐射量」。
- ✎ 局限(典型追问): 计数管只会「数事件」——它区分不了 α/β/γ,也测不出粒子能量;不带电的 γ 只能先在管壁/气体中打出电子才能间接触发,探测效率因此低得多。