[发明专利]一种外电路猝熄功能的盖革米勒计数器

说明书

本发明公开了一种外电路猝熄功能的盖革米勒计数器，属于信号参数测量技术领域；一种外电路猝熄功能的盖革米勒计数器，包括有盖革管，与盖革管连接的外猝灭电路，与盖革管金属管外壁电连接的信号比较器，以及顺次连接的信号形成及延时单元、双高压切换控制单元、双高压电源，所述信号形成及延时单元还与信号输出单元电性连接，所述信号输出单元还电性连接信号显示单元；本发明使用外部猝熄方式，能兼顾卤素管低阈压的优点，实现了增加测量量程、增加盖革米勒计数器寿命，从而优化盖革米勒计数器性能的目的，即使出现内部猝熄气体损耗，外猝熄电路仍正常工作，不影响计数管性能。

技术领域

本发明涉及信号参数测量技术领域，具体为一种外电路猝熄功能的盖革米勒计数器。

背景技术

目前市场上使用的盖革计数管(盖革米勒计数器)的种类很多，按充气的性质总的可分为充纯原子或双原子分子气体，如惰性气体或氢气、氮气等的计数管，称为非自熄盖革米勒计数器，和另一类充单原子分子与多原子分子的混合气体或纯多原子分子气体的自猝熄盖革米勒计数器两种，在自猝熄盖革米勒计数器中按猝熄气体又分为有机自猝熄和卤素自猝熄盖革米勒计数器；非自熄盖革米勒计数器或有机盖革米勒计数器的阈电压都比较高，但实际应用中一般要求盖革米勒计数器的工作电压500伏左右，以便用电池来做它的供电电源，使探测装置的重量大大减轻。

作为射线探测器，要求对于一个入射粒子的电离只产生一次放电，输出一个电脉冲，为此，一次雪崩放电后就必须设法使它终止，这就叫放电的猝熄。

猝熄的方法有外猝熄和内猝熄两种，充纯原子或双原子分子气体的计数管，它自身不能猝熄放电，只能用外猝熄方法。另一种猝熄的方法是在单原子或双原子分子气体中加入少量的猝熄气体，是计数管在放电后自行猝熄，猝熄气体有两类，一类是有机气体，如酒精、石油醚、甲酸乙酯等，使用这类猝熄气体的盖革米勒计数器称为有机管，另一类是卤素气体，如溴气、氯气等，使用这类猝熄气体的盖革米勒计数器称为卤素管，Liebson发现，在氖气或氩气中加入很少量的卤素气体溴气或氯气，就能使放电猝熄，而且，由卤素作为猝熄气体的计数管在某些性能上比有机管优越，使用的卤素管大多是充氖气加少量的溴，含量大约为0.1～1％，总气压约为2.7～40kPa。卤素管，在这种计数管中，除了作为主要气体的某种惰性气体氖之外，尚充入微量的卤素气体，一般都充溴气，因为其化学性质比氟、氯不活泼，而又具有比碘高得多的蒸汽压，使得计数管既是低阈压，又具有自熄性能，这种低阈压就使得盖革米勒计数器的工作电压在500伏左右，可以用电池来做它的供电电源，使探测装置的重量大大减轻。鉴于卤素管的种种优势，造价低、结构相对简单，等等，因此现在卤素管的应用很广泛，已经完全取代了有机盖革米勒计数器。

有些人认为卤素计数管和有机计数管一样，也存在猝灭气体在放电中的损耗，因此它的性能不稳定、寿命有限，但是，这种认识并不正确。研究人员在研究失效模式和原因时发现，计数率平均值和标准差随使用年数的变化。数据表明两者的变化只是涨落起伏，而不是向某个方向漂移。说明计数率变化是由偶然因素引起，不同使用年数的计数管的失效率有较明显的起伏。因为同一使用年数的计数管大多数都在同一年内制造。可以认为这种质量起伏反映了制造时选用材料质量的起伏、制造工艺的起伏。早期的计数管由于在材料选用、加工工艺等方面存在一些缺陷，确实不太可靠，容易失效，寿命不长。为了调高计数管的工作寿命，已经研制出了专用的耐卤素腐蚀的合金，其次是采用金属陶瓷结构，抗震动、冲击、跌落等恶劣环境能力大大提高，而且电极表面钝化处理工艺、气体分馏纯化工业和真空工艺都有了很大的提升，从而使得充入的高纯气体能够长期在管内保持纯净。因此卤素计数管的工艺制造质量得到了很大的提升。