1612725063-eb24d9660fd97b365f78091f0a818088 (828996), страница 9
Текст из файла (страница 9)
В последнее время световые импульсы преобразуют в электронные ливни с помощью так называемого фотоумножителя. Этот прибор состоит из фотокатода, испускающего электроны, когда на него попадает свет (гл. И, $-3), и электронного умно- жителя. Вылетевшие из фотокатода электроны ускоряются под действием высокого напряжения и попадают на анод, выбивая из него вторичные электроны, которые в свою очередь устремляются к следующему аноду. Такой процесс продолжается до тех пор, пока электронный ливень не достигнет анода-коллектора.
Способ регистрации возникающего таким образом электронного импульса будет описан ниже. Другой метод регистрации отдельных частиц дает нам второе я6ное доказательство корпускулярной природы а- и р-лу9ей. Частицы регистрируются счетчиком Гейгера (Гейгер, 1913 г.; Гейгер и Мюллер, !928 г.), основные детали которого— металлическая пластинка и закрепленное против нее металлическое острие (фиг. 16). Эти электроды помещены в наполненный воздухом сосуд.
Между пластинкой и острием создается такая максимально допустимая разность потенциалов, что, несмотря на эффект острия, разряд все еще не происходит. Пролетающая в промежутке между электродами а-частица, сталкиваясь с молекулами воздуха, вызывает их ионизацию. Обра- зовавшиеся таким образом ионы еще больше ускоряются в сильном поле около острия, вызывая в свою очередь образование других ионов.
Этот лавннный процесс размножения перво начальных ионных пар создает заметный импульс тока, вызывая на сопротивлении Я падение напряжения, которое можно обнаружить с помощью электрометра После такого разряда пластинка н острие снова заряжаются и процесс начинается заново. Каждая пролетающая частица вызывает, таким образом, мгновенный разряд, который можно зарегистрировать с жтаучи 3 соД ялглиыив Ф а г.
16. Схема счетчика Гейгера дав регистрации а- и р-частиц. Величава ярвложенвога вотеввнала ограничена тем условием. что самовронезолавыи разрез мезслу острием н сгевкоа прибора елеа-ежа ве яроясзолнт. Повален а иростравстзо мемлу свернем и стеакоа, яонвзяруважа частнна змаызает разрвл~ соарстяелевяе Л ограничивает ток н такам образом Щйь' резрал. Число рззрблов волсчитыеаетсз, наярвмер, с измажем рагвсгрирумжлго вриглзсоблевва гусилятелз и телаеовь нялуктиено севзаввого со счетчи- ком яо току, или, как иа сережке. с номомью струявого елелтрометра.
помощью соответствующего устройства. Первоначально для этой цели применялись обычные приборы типа чувствительных струнных электрометров. После изобретения электронных усилителей стало возможным регистрировать разряд, прослушивая его через телефонные наушники или посредством механического счетчика. Техника подсчета электрических импульсов достигла высокого совершенства благодаря широкому применению электронных схем на электронных лампах.
Простейший вариант такой лампы (Флеминг, !904 г.) представляет. собой откачанную до высокого вакуума разрядную трубку, вроде изображенной на фиг. 9 (стр. 35). В нее впаяна тонкая проволочка, которая прн нагревании электрическим то ком испускает электроны. В дальнейшем мы обсудим явление термоэмиссии с теоретической точки зрения (гл.
У111, $8). Здесь же достаточно упомянуть, что возникающий в такой трубке электронный ток значителен н зависит в основном от температуры проволоки и лишь в очень малой степени — от Гл. П. Зламвнтарнык частицы приложенного напряжения. Обычно ток в таком диоде (лампе с двумя электродами) течет только в одном направлении. Поэтому можно использовать диод как электронную лампу или ка к выпрямитель, срезающий один полупериод переменного тока.
Значительно шире возможности триода (лампы с тремя электродами), изобретенного де Форестом (1907 г.) н значительно усовершенствованного Лэнгмюром (1915 г.). Третий электрод этой лампы, называемый сеткой, делается из зигзагообразной проволоки или проволочной решетки и располагается между катодом и анодом (последний обычно имеет форму полого цилиндра, осью которого служит раскаленный катод). Фиг. 17.
Схема триода, А- виол, А -катод, кодогрвваеюай батареей В. а О-сетка. Зколиой иотекикал о молтлвртет 1тсиливает влй ослвблкет в соответствии со своим виаком) анодина ток, совдаввеммй батареей В в регистрируемый галвваноматром а. Разность потенциалов между катодом н сеткой в зависимости от своего знака либо ускоряет, либо замедляет электроны, испущенные катодом, и таким образом управляет числом электронов, пролетающих сквозь ячейки сетки и достигающих анода. Включив триод в подходящим образом сконструированную схему, можно добиться значительного усиления (фиг.
17), а используя последовательно несколько электронных ламп,— многократно увеличить его. Широко известны применения таких устройств для генерации и приема радиоволн и для других технических надобностей. Однако нас интересуют не эти йриложения, а регистрация слабых импульсов. В проблеме же регистрации импульсов очень важным шагом вперед явилось изобретение схемы совпадений (Боте и Кольхйрстер; Росси, 1929 г.), позволившей изучать корреляцию различных фаз атомного явления. В простейшем случае работа двух счетчиков согласоваяа так, что регистрируются только одновременные импульсы в них обоих (фиг.
18). Следователь- р 4. Радиоаитивиыв ивдучаиид но, устанавливается не только факт существования частицы, но н факт ее появления в двух нли более местах (счетчиках) и таким образом грубо определяется ее путь. Самое впечатляющее доказательство корпускулярной природы радиоактивного излучения дает камара Вильсоиа (1912 г.). Этот црнбор (фиг. 19) позволяет увидеть отдельные частицы непосредственно. Возьмем чистый водяной пар, не содержащий ядер конденсации — частиц пыли н т. п., и резким в, Ф иг. 18, Схема соввддоимй Робев. Дел тополе Т и Те имеем общее внолЮе сопротивление Л н батврен ивприменив В СОКОЛОДВ ЕЬ СстКН тРНОЮВ Т, Н Т, СОЕДИКЕИМ С ОЛЕКтРОЛЕМИ СЧОСЧНКОВ О, И Оо БетЛРСЯ В, Н Вс ЧЕРЕВ МЮРетаВЛЕИВН Я, Н Я» ПОДЛЕРМНЕЕМт ВЕ СЧЕтЧНКав Пвтввпнап ОКОЛО Сббб Е.
Отрииетелъвый инпулъс иапрклсенив. соелаваеммй раервюк е счетчике Оо ЕаПИРвет ток черве триод То Есин от счетчика О, ямпулъсе ве псступеет и У; остеетси открмтым, то вв меяеииа полного юке черве В будет иеболывим, посколъку мвюе сопротивление тряода Зс вклвмеио пареллелъво болывому сояротввленио Тт Оливка если обе лимом олиовремеяис вепирамтси совпвдемвммн рвервввмв в счетчикак О, и Оо то иемевевве токе черве Я будет евачнтелъимм. расширением охладим его настолько, чтобы давление оказалось выше давления насыщенных паров при упавшей температуре. Несмотря на это, в отсутствие ядер конденсации такой пар все же не сможет сгуститься в капли: мы получили пересыщенный пар. Проносясь через такой пар, сс-частица будет ионизировать молекулы, с которыми сталкивается; образующиеся ноны действуют как ядра конденсации, на которых соседние молекулы пересыщенного пара сгущаются в капли.
Таким образом, нуть сс-частицы становится зримым в форме цепочки мельчайших водяных капель. Хитроумное устройство позволяет экспериментатору одним действием расширить кар до кересыщения,направить радиоактивный луч в камеру, осветить ее вспышкой света н сделать моментальный фотоснимок. Фотопластинка запечатлевает ряд прямолинейных или ломаных «треков». Треки а-частиц отличаются от треков р-частиц благодаря большему ионн- Гх. И.
Эквмиигарыма аитияас зирующему действию первых (и, значит, более интенсивной конденсации): они толще, прямее и менее изломаны, чем треки электронов. Усовершенствование этого метода позволило при известных обстоятельствах распознавать треки не только частиц, испускаемых естественными радиоактивными веществами, но и частиц, возникающих при искусственном расщеплении ядер или вылетающих из ускорителя, например циклотрона. Ф иг. 19. Схема камеры Вваьсона. Открмаак ирав с к тем самым соеквиаа объем аоа кортикам с вакуумной камерой К, можае вызвать ввеааииое оиускаиве веквимиого кормик. Такая техника позволяет идентифицировать, например, протоны (гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
