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G-M 计数器特性研究

G-M 计数器特性研究. 廖捷 10300720045 2012.12.25. 目录. GM 计数管结构和原理 原先的实验电路及现象 改进 后的实验电路 改进 前后计数率变化. GM 计数管的结构. 惰性气体 高压 电源加载至阳极 柱状对称的 电场 阳极附近电场最强. 引自 《 近代物理实验补充讲义 》. GM 计数管的基本原理. 气体电离. 雪崩放电. 输出脉冲. 死亡时间. 引自 复旦大学物理教学实验中心. 实验仪器. 改变 X 放射源电流 计数率 R~I. 原先的实验电路结果. U hv =522V G=7 R=25 KΩ

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G-M 计数器特性研究

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Presentation Transcript


  1. G-M计数器特性研究 廖捷 10300720045 2012.12.25

  2. 目录 GM计数管结构和原理 原先的实验电路及现象 改进后的实验电路 改进前后计数率变化

  3. GM计数管的结构 • 惰性气体 • 高压电源加载至阳极 • 柱状对称的电场 • 阳极附近电场最强 引自《近代物理实验补充讲义》

  4. GM计数管的基本原理 • 气体电离 • 雪崩放电 • 输出脉冲 死亡时间 引自复旦大学物理教学实验中心

  5. 实验仪器 • 改变X放射源电流 • 计数率R~I

  6. 原先的实验电路结果 Uhv=522V G=7 R=25KΩ Ux=19.1KV

  7. 为什么会出现非线性? 正离子鞘减弱电场 死亡时间td 到达某一半径R0 刚好引起放电 向阴极扩散 恢复时间tr 分辨时间τ 脉冲能引起计数 分辨时间τ引起了漏记! 正离子到达阴极

  8. 漏记修正 单位时间内 记录m次, 每次计数后τ 时间内发生漏记 实际应计数n次

  9. 原先的实验电路结果拟合 得到分辨时间:τ=268.1μs

  10. GM计数器分辨时间

  11. RC弛豫过程 RC充电曲线 RC放电曲线

  12. 改变负载电阻(RC) R=100KΩ R=25KΩ

  13. 微分电路的作用 输出的尖脉冲波形的宽度与R*C有关,R*C越小,尖脉冲波形越尖,反之则宽。 引自《模拟电子技术基础》

  14. 实验电路改进

  15. 微分处理后的结果 Uhv=522V G=7 R=25KΩ Ux=19.1KV DIV=6 得到分辨时间: τ=83.6μs

  16. 改进前、后的计数率变化 分辨时间减小: τ =268.1μs τ’=83.6μs 在高计数率情况下相性关系良好

  17. 改进前、后的计数率变化

  18. 改变微分常数的变化

  19. 总结 前置电路的RC常数影响了分辨时间 引入微分电路,减小了分辨时间,改善计数特性 微分常数越小,信号越窄,幅度越小 计数阈值很有可能不是0.6V

  20. 谢谢观看! 廖捷 10300720045 2012.12.25

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