Il contatore di Geiger-Müller
Questo rivelatore può registrare qualsiasi tipo di radiazione , anche se debolmente ionizzante, dato
che in esso la radiazione serve solo a innescare un processo di scarica. I contatori Geiger sono
quindi utili nel conteggio di particelle raggi e raggi X, nonostante la debole ionizzazione di tali
radiazioni. Nel tipo per particelle , la finestra di entrata deve essere costituita da una lamina
molto sottile per permettere alle particelle di arrivare all'interno. Il passaggio della particella può
essere segnalato attraverso l’emissione di un segnale audio oppure luminoso oppure può provocare
lo scatto di un numeratore (si possono avere contemporaneamente anche tutte queste segnalazioni).
Poiché però , come è stato detto, l’ampiezza dell’impulso di corrente è indipendente dalla
ionizzazione primaria, nei contatori Geiger non è possibile né ottenere spettri energetici della
radiazione né discriminare due diversi tipi di particelle. Un contatore Geiger è solitamente costituito
da un cilindro metallico esterno (catodo) con un sottile elettrodo centrale, disposto lungo l’asse
(anodo) Il gas di riempimento è scelto fra quelli nobili (spesso argon) e la pressione è compresa fra
2 e 10 millimetri di mercurio. La differenza di potenziale applicata agli elettrodi è compresa fra ca.
800 e ca. 2000 volt. Se la radiazione che entra nel contatore produce anche una sola coppia ioneelettrone, l’elettrone, sotto l’azione del campo elettrico , è accelerato verso il filo, mentre lo ione si
muove verso il catodo costituito dalla parete del cilindro. L’elettrone acquista energia sufficiente a
produrre la ionizzazione secondaria delle molecole del gas e gli elettroni secondari provocano a loro
volta una nuova ionizzazione e in breve si ha il processo a valanga che produce un impulso di
tensione che viene registrato dal contatore. Gli ioni positivi che sono circa 1000 volte più lenti degli
elettroni, migrano verso il catodo ma, proprio a causa della loro lentezza, costituiscono uno strato
carico attorno all’elettrodo, dunque diminuisce il campo elettrico (abbassano il potenziale e dunque
), e si ha la cessazione della scarica. Se in queste condizioni una nuova particella attraversa il
rivelatore, essa non viene registrata. Dunque si chiama tempo morto, tm, di un contatore Geiger il
minimo intervallo di tempo tra il passaggio di due particelle successive perché esse appaiano come
due eventi distinti. Questo tempo dura alcune centinaia di microsecondi. Questo implica un errore
nel conteggio ; se nr è il numero di conteggi /s registrati, il numero effettivo di conteggi, ne, è dato
da:
ne
nr
1 nr t m
E’ evidente che ne coincide con nr quando nr tm è molto minore di 1, ossia quando l’intensità dei
conteggi è bassa.
1
