Jak funguje Geiger-Müllerův (GM) detektor?

Jednoduchý popis Geiger-Müllerova detektoru, vhodný pro laiky

Níže uvedený princip platí obecně pro všechny detektory na bázi Geiger-Müllerova (GM) detektoru - například Safecast bGeigie Nano.

Schéma fungování GM detektoru

Geiger-Müllerova (GM) trubice obsahuje plyn (Ne + halogen) s nižším tlakem než je běžný atmosférický a je zapojená na zdroj vysokého napětí (cca 400 – 700V, proud stovky microAmpér). Plášť trubice tvoří jednu elektrodu, tyčinka uvnitř druhou. Existují i další, tvarově odlišné varianty uspořádání detektoru - například detektor v přístroji Safecast bGeigie Nano je typ zvaný “pancake”, kde vnější kovové pouzdro tvaru pánvičky tvoří jednu elektrodu a uvnitř umístěná kovová spirálka elektrodu druhou.

Průlet částice záření způsobí ionizaci plynu – tj. výboj mezi oběma elektrodami – což znamená, že v elektrickém obvodu dojde ke zkratu. Tento zkrat zaznamená jako impulz přes zesilovač zaznamená čítač impulzů.

Elektronika pak přepočte počet impulzů za jednotku času - ve schématu CPM, neboli počet impulzů za minutu (Counts Per Minute) - (a s použitím kalibračního přepočtu) na dávkový příkon záření gama - v případě přístroje Safecast bGeigie Nano je hodnota uváděná v mikroSievertech za hodinu (μSv/h).

Halogen v trubici funguje jako tzv. zhášecí plyn – zajistí aby výboj po průletu částice přestal co nejrychleji a trubice byla schopná zaznamenat další částici. Některé přístroje mají i reproduktor pro indikaci impulzů, který slouží jako jednoduchý indikátor intenzity záření.

Proč různé přístroje s GM trubicí naměří za stejných podmínek různý počet impulzů a přitom ukazují přibližně stejnou hodnotu dávkového příkonu?

Ukázka dat z přístroje SAFECAST na offline mapě ČR