🗊Презентация Создание счетчика Гейгера-Мюллера

Создание счетчика гейгера-мюллера Работу выполнили ученики 10 «А» класса Маоу внг

Цель работы Заинтересовать юных исследователей космоса, ЧТО ТО СЮДА ЗАБАБАХАТЬ

задачи работы 1) Раскрыть теоретическую часть работы. 2) Установить область применения и перспективы использования устройства. 3) Рассчитать параметры необходимые для работы устройства. 4) Создать схему экспериментальной модели. 5) Экономическая составляющая исследовательской работы.

Теоретический материал

Широкий атмосферный ливень (ШАЛ) — «ливень» вторичных субатомных частиц (преимущественно электронов), образующийся в результате множественных каскадных реакций в земной атмосфере.

Цилиндрический счётчик Гейгера—Мюллера состоит из металлической или металлизированной изнутри стеклянной трубки и тонкой металлической нити, натянутой по оси цилиндра. Нить служит анодом, трубка- катодом. Трубка заполняется разреженным газом, в большинстве случаев используют благородные газы- аргон и неон. Между катодом и анодом создается напряжение от сотен до тысяч вольт в зависимости от геометрических размеров материала электродов и газовой среды внутри счетчика. γ-кванты, испускаемые радиоактивным изотопом, попадая на стенки счётчика, выбивают из него электроны. Электроны, двигаясь в газе и сталкиваясь с атомами газа, выбивают из атомов электроны и создают положительные ионы и свободные электроны. Электрическое поле между катодом и анодом ускоряет электроны до энергий, при которых начинается ударная ионизация. Возникает лавина ионов, приводящая к размножению первичных носителей.

Участок схемы с трубкой Гейгера-мюллера

Возможности использования

В первую очередь собранные устройства могут быть использованы как системы мониторинга уровня локального радиационного фона. Также приборы могут применяться при выполнении лабораторных работ.

Данный проект возможно реализовать в кружках 5-8 классов , знания которых позволяют им совместно с помощью старших классов создать рабочую модель детектора частиц. Реализация работы позволит им развить и улучшить навыки работы с электрическими цепями, которые в дальнейшем помогут им при решении физических задач.

Собранные школьниками рабочие модели можно объединить в сеть наблюдательных станций по наблюдению за частицами, входящими в атмосферу нашей планеты. Данная сеть поможет научным исследователям получать новые данные с других территорий.

Расчёт параметров работы прибора

Основным компонентом прибора является трубка Гейгера-Мюллера, регистрирующая попадание заряженной частицы. Для ее нормальной работы необходим постоянный/переменный ток, сила которого равна а напряжение равно 390 В. Кроме того, нужно создать программу, регулирующую напряжение в цепи и позволяющую ардуино принимать информацию, а также программу для записи входящих данных в файл формата .txt

Создание схемы

Необходимые инструменты и составляющие

1 Макетная плата 1 2 Батарейка 9 В 2 3 Винт М3 12 4 Динамик 1 5 Диод 3 6 Кабель USB-B 1 7 Клемма для трубки 6 8 Конденсатор 0.01 мкФ 5 9 Конденсатор 0.1 мкФ 5 10 Конденсатор 10 пФ 4 11 Набор отверток 1 12 Набор соединительных перемычек папа-мама 1 13 Набор соединительных перемычек папа-папа 1

Источники

Спасибо за внимание