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测量仪表相关技术文章基于GM管和单片机实现环境γ剂量率测量仪的设计

此仪器为测量环境中γ放射性剂量率浓度的测量仪表,分成探头和主机两大部分:其中探头由高低量程GM计数管、计数单元和通讯单元组成;主机由通讯、处理单元、键盘、和显示部分组成。

1 探头原理

1.1 盖革-弥勒计数管原理

GM管原理见图1。盖革-弥勒计数管(GM管)也称气体放电计数器。一个密封玻璃管,中间是阳极用钨丝材料制作,玻璃管内壁涂一层导电物质,或是一个金属圆管作阴极,内部抽空充惰性气体(氖、氦)、卤族气体。特点是工作电压低。

基于GM管和单片机实现环境γ剂量率测量仪的设计

当射线进入计数管后气体被电离,负离子由阳极吸引移向阳极时,离子又与其他气体分子碰撞后产生多个次级电子,快到阳极时次极电子急剧倍增产生雪崩现象。雪崩引起阳极整条线上雪崩,发生放电,放电后空间电子又被中和,剩下许多正离子包围阳极,形成正离子鞘。正离子鞘和阳极间的电场因正离子的存在而减弱。此时若有电子运动到该区域,也会产生雪崩放电,这段时间不能计数,称“死时间”。正离子打到阴极时会产生(打出)电子,电子被电场加速,又引起计数管放电产生正离子鞘,这一过程循环出现。

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