De geigerteller (ook geiger-müllerteller, geiger-müllertelbuis of GM-buis geheten) is een eenvoudige stralingsdetector, een meetinstrument waarmee ioniserende straling gemeten kan worden. Zulke straling is niet direct door menselijke zintuigen waar te nemen. Denk bijvoorbeeld aan röntgenstralen en radioactiviteit. De geigerteller is ontworpen door Hans Wilhelm Geiger en Walther Müller in 1928.
Principe[]
Het principe van de geigerteller berust op de ioniserende werking van de te meten straling. Over een buis (ionisatiekamer) gevuld met een verdund telgas wordt een hoge elektrische spanning aangelegd. Deze spanning wordt zo hoog gekozen dat een enkel ioniserend deeltje vele ionenparen veroorzaakt, van de orde van 10^8 (het versterkingsgetal of amplification value A). Dit spanningsgebied heet het Geiger-Müller-gebied. Maar de spanning mag niet zo hoog zijn dat spontaan elektrische doorslag optreedt.
Als straling door de buis passeert, zal het gas even geïoniseerd worden en zal er korte tijd een elektrisch stroompje lopen. Vaak wordt dit versterkt en naar een luidsprekertje gestuurd, waardoor een tik hoorbaar wordt. Beluister een rustige Geigerteller of een drukke Geigerteller. Hiernaast wordt de hoeveelheid tikken per tijdseenheid ook op een display aangegeven.
In de figuur is te zien dat de buis C geaard is en als kathode fungeert, terwijl op de as van de buis een geïsoleerde staaf P als anode dient. Langs de hele anode komt de lawine van elektronen aan, die door een ioniserend deeltje (hier een α-deeltje) zijn losgemaakt. Daaromheen vormt zich dan kortdurend een cilindrische laag van positieve ionen, die op weg gaan naar de relatief negatieve buiswand, de kathode. Deze positieve ionen bewegen trager dan de elektronen en veroorzaken de dode tijd van de GM-buis, waarin hij ongevoelig is voor een nieuw invallend ioniserend deeltje. Het micavenster M moet dun genoeg zijn om α-deeltjes toe te laten.
beperkingen[]
- geen selectiviteit. De gekozen spanning heeft als gevolg dat zelfs een zwak β-deeltje of γ-straal kortdurend voor maximale ionisatie zorgt. Zodoende is het niet meer mogelijk verschillende soorten straling te onderscheiden.
- lange dode tijd. De dode tijd - waarin na een signaal geen nieuwe ionisatie kan worden gemeten - is relatief lang, in de orde van 100 - 300 μs (microseconde, miljoenste seconde).
De proportionele teller heeft deze beperkingen niet.
Voordeel[]
Door de keuze van een hoogspanning waarbij maximale ionisatie optreedt, is het uitgangssignaal steeds hetzelfde en volstaat een goedkope hoogspanningsvoeding, anders dan bij proportionele tellers.