Contatore Geiger

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Contatore Geiger

Il contatore Geiger, inventato nel 1913 da Hans Wilhelm Geiger (1882 - 1945) e perfezionato nel 1928 insieme a Walther Müller (contatore Geiger-Müller) , è uno strumento che misura radiazioni di tipo ionizzante, in particolare le radiazioni provenienti da decadimenti di tipo Alfa, Beta e Gamma (nuclei di Elio, elettroni e fotoni ad alta energia).

Il cuore del contatore è costituito da un tubo contenente un gas a bassa pressione (per esempio, una miscela di argo e vapore di alcool alla pressione di 0,1 atmosfere). Lungo l'asse del tubo è teso un filo metallico, isolato dal tubo stesso. Tra il filo e il tubo si stabilisce una differenza di potenziale di circa 1 000 V, attraverso una resistenza di valore dell'ordine del miliardo di ohm.

Funzionamento[modifica | modifica wikitesto]

Schema di un contatore Geiger

Il contatore Geiger è una camera a deriva utilizzata nel limite in cui la tensione satura (ovvero in modo che la tensione prodotta dal passaggio della particella ionizzante non dipenda dall'energia rilasciata da questa e quindi dal numero delle coppie ione-ione prodotte).

Infatti quando una radiazione attraversa il tubo e colpisce una molecola del gas, la ionizza, creando una coppia ione-elettrone. Ma in questi dispositivi la carica raccolta è indipendente dalla ionizzazione primaria: come nelle altre camere a deriva, gli ioni primari vengono accelerati a sufficienza da creare ionizzazioni secondarie, urtando con le altre molecole di gas; ma la peculiarità del contatore geiger è che il campo elettrico è talmente intenso che anche le ionizzazioni secondarie creano a loro volta ulteriori ionizzazioni. Questo processo è detto moltiplicazione a valanga.

L'impulso elettrico risultante sarà testimone dell'avvenuto contatto con una radiazione ionizzante, e sarà contato da un circuito elettronico (i famosi “click” che si sentono). A seconda del numero di conteggi fatti in un'unità di tempo, riusciamo a capire se siamo in presenza di una sorgente radioattiva, e la sua pericolosità.

Si ricorda che il contatore Geiger non effettua una misura operativa della grandezza esposizione/kerma in aria, ma si limita a mettere in relazione il numero di conteggi con la grandezza dosimetrica. Per questo la sensibilità dello strumento varia significativamente al variare dell'energia della radiazione incidente. L'effetto negativo del tempo morto può esser corretto compensando la risposta via software. È possibile fare ciò solo se è nota la larghezza d'impulso del segnale. Viste le sue ridotte dimensioni, può essere usato anche per dosimetria personale.

La dinamica di questi rivelatori è abbastanza ridotta, a causa del tempo morto durante il quale avviene un conteggio (ordine dei millisecondi).

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