منتدى علوم المنصورة

منتدى علوم المنصورة

اهلا بك يا زائر لديك 16777214 مساهمة
 
الرئيسيةس .و .جبحـثالتسجيلدخول
الكواشف الاشعاعيه551
شاطر | 
 

 الكواشف الاشعاعيه

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
ST.WESSAM
مشرف منتدي علم الفيزياء

مشرف منتدي علم الفيزياء


عدد المساهمات: 767
العمر: 25
العمل/الترفيه: الحمد لله اتخرجنا
المزاج: نفس امبارح بالظبط
الألتزام بقوانين المنتدى:
الكليه: كليه العلـــــــــــــــــــــــــــــــــــوم
الفرقه والقسم: بكالريوس...قسم (كيمياء/فيزياء)

الاوسمة
 :  

مُساهمةموضوع: الكواشف الاشعاعيه   الخميس سبتمبر 02, 2010 10:11 pm

الكواشف الإشعاعية


يعتمد مبدأ الكشف عن الإشعاعات المؤينة في معظم الكواشف على تأيين أو إثارة الإشعاعات المؤينة لذرات أو جزئيات مادة الكاشف عند مرور الإشعاعات المؤينة فيها. وعند التأين يتم إنتاج الأزواج الإلكترونية الأيونية في الكواشف الغازية أو الإلكترونية التجوفية في أشباه الموصلات ويعتمد عدد الأزواج المتكونة على نوع مادة الكاشف وعلى طاقات الإشعاعات الساقطة.


1. الكواشف الغازية


كواشف الاشعاع التي تعمل بالغاز هي تلك التي يحتوي الحجم الحساس فيها علي غاز. تعتمد الكواشف الغازية في عملها على عملية التأين التي تحدث أثناء تفاعل الإشعاع الساقط مع جزيئات الغاز داخل الكاشف، حيث يتم تجميع أزواج الإلكترونات والأيونات المتولدة أثناء عمليات ألتأين على طول مسار الإشعاع في الغاز بتطبيق جهد كهربائي مناسب بين قطبي الكاشف.

يوجد ثلاثة انواع رئيسية من الكواشف الغازية:
1- غرفه التأين Ionization Chamber
2- العداد التناسبي Proportional Counter
3- عداد غايغر ميولر G-M Counter
وتعتمد جميعها على تجميع الشحنة الكهربائية الخارجة من الكاشف نتيجة تجميع الشحنات المتكونة داخل غرفة الكاشف.


1.1 عملية التأين :


عندما تمر الجسيمات الساقطة خلال الغاز يحدث عملية تفاعل بين جزيئات الغاز والاشعاع الساقط ، ومن ثم تتهيج او تتأين الجزيئات على طول المسار الذي يسلكه الإشعاع الساقط ، وينتج عن عملية التأين أيون موجب والكترون سالب ويقال نتج زوج الأيون والإلكترون الذي يشكل المصدر الرئيسي لتكوين الشحنة الكهربائية التي يتم تجميعها من غرفه الـتأين مباشرة. وتعتمد كمية الشحنة الكهربائية على عدد الأزواج الأيونية – الإلكترونية. وتتولد الأيونات أما مباشره نتيجة الإشعاع الساقط أو بشكل ثانوي . فعند زيادة الجهد الكهربائي فان ألإلكترونات التي تنتج أثناء عملية التأين تكتسب طاقة كافية لإحداث أزواج أيونية جديدة تسمى الأيونات الناتجه من عملية التأين الثانوية، إضافة إلى الأزواج الناتجه عن عملية التأين المباشر الأولية ولاتحدث عملية التأين إلا إذا كان الإشعاع الساقط يحمل كمية من الطاقة تساوي طاقة تأين الجزيء الذي يتفاعل معه.

2.1 تأثير الجهد الكهربائي على الكوشف الغازية :

لنفرض انه طبق جهد كهربائي على كاشف غازي يتعرض لمصدر مشع بشدة ثابتة حيث يتم رصد معدل تغير شدة التيار مع تغير الجهد الكهربائي. ويمكن تقسيم أثر الجهد الكهربائي الى المناطق التالية انظر الشكل (1) الذي يوضح العلاقة بين فرق الجهد والتيار الناتج . ويعرف هذا المنحنى باسم المنحنى المميز للكواشف الغازية .

منطقة رقم 1 :

في هذه المنطقه تتحرك الأيونات المتكونة بسبب الإشعاع الساقط ببطء لضعف فرق الجهد المطبق على الكاشف مع ارتفاع في معدل التحام الأيونات الموجبة بالألكترونات . وبزيادة فرق الجهد يأخذ معدل الألتحام بالتناقص وتزداد سرعة الأيونات بأتجاه الأقطاب حتى يصبح معدل ألإلتحام مساويا للصفر عندما يكون فرق الجهد مساويا Vl وتسمي هذه المنطقة منطقة الإلتحام(recombination region) .

منطقة رقم 2 :

في هذه المنطقة تكون شدة التيار ثابتة بغض النظر عن الزيادة في فرق الجهد نظرا لإن معدل الإلتحام يساوي صفر ولايو جد زيادة في عملية التأين. وتسمى هذه بمنطقة التأين (ionization region).

منطقة رقم 3:

مع زيادة فرق الجهد تكتسب الإلكترونات الناتجه عن عملية التأين طاقة كافية لإحداث تأينات ثانوية ممــــا يضاعف كمية الشحنة ويتناسب التيارالخارج من الكاشف مع الطاقة التي يودعهـــــا الإشعاع الساقط داخل الكاشف . وتسمي منطقة التناسب proportional region.

منطقة رقم 4 :

يكون فرق الجهد في هذه المنطقة كبيرأ جدا بالدرجه التي تجعل زوج الأيون والإلكترون لديه القدرة على توليد تفريعة ضخمة من أزواج ألأيونات والإلكترونات الثـــانوية وبالتالــــي يؤدي الى خروج نبضـــة بارتفاع وشــكل ثابت لايعتمد على طاقــــة الإشـــعاع الساقــــط ولا نوعيـــتة . وتســمى منطقــــة غايغـــر مولر Geiger - Mueller region)).


3.1 كواشف غرفة التأين : Ionization Chambers

تعمل غرفة التأين بطريقتين :

أولا : طريقة التيار (Current Mode )

تعتمد هذه الطريقة على التجميع الفعال للشحنة المتولدة داخل حجم معين عندما يتعرض لمعدل ثابت من الإشعاع الساقط وبتطبيق الجهد الكهربائي المناسب مما يؤدي إلى مرور تيار كهربائي في الدائرة الكهربائية الخارجية للكاشف . وبقياس شدة هذا التيار يمكن تعيين كمية الإشعاعات الساقطة على الكاشف . وتستخدم الغرف التي تعمل بطريقة قياس شدة التيار في :
1- قياس التعرض نتيجة لإشعاعات جاما .
2- المسح الإشعاعي بغرض المراقبة لمناطق التلوث الإشعاعي .









الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
http://WWW.ST.WESSAM.COM
ST.WESSAM
مشرف منتدي علم الفيزياء

مشرف منتدي علم الفيزياء


عدد المساهمات: 767
العمر: 25
العمل/الترفيه: الحمد لله اتخرجنا
المزاج: نفس امبارح بالظبط
الألتزام بقوانين المنتدى:
الكليه: كليه العلـــــــــــــــــــــــــــــــــــوم
الفرقه والقسم: بكالريوس...قسم (كيمياء/فيزياء)

الاوسمة
 :  

مُساهمةموضوع: رد: الكواشف الاشعاعيه   الخميس سبتمبر 02, 2010 10:46 pm



ثانيا : طريقة النبضة (Pulse Mode)

تعتمد الكواشف الغازية التي تعمل بهذه الطريقة على قياس منفصل لكل جسيم على حدة حيث تخرج من الكاشف نبضات متتالية تمثل كل منها جسيم داخل غاز الكاشف.
وقد استخدمت الكواشف الغازية النبضية في التحليل الطيفي للإشعاعات المؤينة


4.1 العداد التناسبي : Proportional Counters

يرتكز العداد التناسبي على ظاهره تضاعف تضاعف التيار في الغاز لتكبير النبضة الناتجة عن تجميع الشحنة التي تمثل اساسا االأيونات المتولدة نتيجة عملية التأين الأولية لجزيئات الغاز بسبب والأشعاع الساقط . ويستعمل العداد التناسبي بأسلوب النبضة خاصة عندما يكون تيار النبضة صغيرا بدرجة تجعل من استعمال كاشف غرفة التأين صعبا للغاية.


1.4.1 عمليات تضاعف الغاز:

عندما يطبق جهد كهربائي بين قطبي كاشف العداد التناسبي فإن الطاقة الحركية للألكترونات تعتمد على قيم’ فرق الجهد فأذا كان فرق الجهد عالي بحيث أن الألكترونات المتحررة نتيجة عملية التأين الأولية تكتسب طاقة حركية بحيث تصبح قادرة على تأيين ذرات الغاز عند اصطدامها بها أثناء هجرتها الى القطب الموجب ينتج عن ذلك أزواج جديدة من الإلكترونات والأيونات التي اكتسبت طاقة حركية كافية لتأين ذرات أخرى وهكذا تتابع عمليات التأين ويعتمد حجم التضاعف على اعداد الألكترونات المتولدة من عمليات التأين الأولية.
يستعمل العداد التناسبى في قياسات أشعه الفابكفاءة عالية، و في بعض الحالات يستعمل عداد تناسبي بدون نافذة (windowless prop counter) لكي لاتفقد جسيمات الفا طاقتها عند دخولها حيث توضع العينه داخل الكاشف نفسه. كما يستخدم في قياس أشعة بيتا و التحليل الطيفي للأشعة السينية وأشعة جاما ذات الطاقات المنخفضة


5.1 عداد غايغر مولر :

يعتبر هذا النوع من الأجهزة من أهم أجهزة المسح بالنسبة لإِشعاعات بيتا أو جاما ذات المستويات الإشعاعية المنخفضة . ويرجع السبب في ذلك إلى إمكانية عمل كواشف من هذا النوع بأحجام وأشكال مختلفة وإلى الحساسية الفائقة لعدادات غايغر بالمقارنة بغرف التأين . لذا تستخدم هذه الأجهزة للكشف عن التلوث بالمواد المشعة أو للبحث عن المصادر المشعة المفقودة مهما قلت شدتها الإشعاعية فضلا عن استخدامها الرئيس لقياس معدل التعرض للمستويات الإشعاعية الضعيفة . وتعمل جميع أنواع الأجهزة التي تستخدم عداد غايغر ككاشف بالنظام النبضي . كذلك تزود معظم الأجهزة بجهاز تنبيه سمعي يطلق صوتا قصيرا عند تسجيله لكل جسيم . وبذلك يمكن الحكم سمعيا على شدة المستوى الإشعاعي بالإضافة إلى مقياس معدل التعرض الموجود بالجهاز والذي يبين معدل العد (أي عدد النبضات في الدقيقة).


2. أهم الخصائص المطلوبة في جهاز المسح الإشعاعي المستخدم في عملية المسح الإشعاعي:


أ- بساطة التركيب :

وهذا يؤدي بدوره إلى سهولة التشغيل والتيسير على غير المتخصصين من حيث الإستخدام وإمكانية إجراء الصيانة وتبديل الأجزاء والعناصر المختلفة وخاصة العناصر الإلكترونية عند تلفها.



ب- المتانة :

يجب أن يكون الجهاز متينا بحيث يمكن استخدامه وتداوله في مختلف الظروف حيث إنه يستخدم عادة بواسطة عدد كبير من الأشخاص الذين يختلف اسلوب تداولهم للأجهزة .


جـ- خفة الوزن وإمكانية حمله ونقله بسهولة :


نظرا لأن الجهاز يستخدم لإجراء المسح الإشعاعي في أماكن مختلفة فإنه يجب أن يزود الجهاز بمنبع تغذية خفيف كالبطاريات الجافة وأن يكون سهل الحمل والنقل.


د- مدى الطاقة للجهاز :


تعتمد نسبة الجسيمات أو الإشعاعات المؤينة تأيينا غير مباشر كالنيوترونات والإشعاعات الكهرومغناطيسية التي يسجلها الكاشف من بين الجسيمات الساقطة عليه اعتمادا كبيرا على طاقة هذه الجسيمات أو الإشعاعات . كذلك يعتمد التأين الناتج في معظم الكواشف على الطاقة اعتمادا كبيرا.
بالنسبة لكل من عداد غايغر ميولر فهي تتميز باستجابة عالية ضمن شريحة ضيقة للطاقة وسرعان ماتقل استجابتها عند زيادة الطاقة فوق هذه الشريحة أو نقصانها دونها نظرا لضعف حساسية غرف التأين بالمقارنة بالعدادات التناسبية أو عدادت غايغر ميولر فإنه يفضل استخدامها عند إجراء المسح الإشعاعي لمستويات إشعاعية عالية بحيث لايقل معدل الجرعة عن عدة عشرات الميكروسيفرت / ساعة حيث تعطي غرف التأين نتائج عالية الدقة عند هذه المعدلات . وعند المستويات الإشعاعية الضعيفة يمكن الحصول على نتائج دقيقة باستخدام غرف التأين التي تعمل بالنظام النبضي عند تجميع عدد كبير من النبضات خلال فترة زمنية طويلة وذلك للتخلص من التراوحات الإحصائية الكبيرة عند معدلات العد المنخفضة.



هـ- الحساسية :


يجب أن يتميز الجهاز بدرجات متفاوتة من الحساسية للنوع المعين من الإشعاعات وذلك لإمكانية الكشف عن الكميات الصغيرة والكبيرة منها . فالجهاز الذي يصلح لقياس الجرعة (أو معدل الجرعة) من إشعاعات جاما في الخلفية الطبيعية لايصلح لقياس الجرعات (أول معدلات الجرعة) الكبيرة والعكس صحيح


و - دقة البيانات والثقة فيها :

حيث أن البيانات غير الدقيقة يمكن أن تعرض حياة العاملين للخطر فإنه يجب معايرة الجهاز بصفة منتظمة ودورية . وقبل كل استخدام إن أمكن يتم اختبار الجهاز بواسطة المصدر الخاص بالجهاز
(Check source). فيوضع مصدر الإختبار أمام الكاشف مباشرة في المكان المخصص لذلك وتؤخذ قراءة الجهاز على مصدر الإختبار بحيث تكون مطابقة للقراءة السابقة بإستخدام هذا المصدر نفسه.


ثالثا. معايرة أجهزة المسح الإشعاعي :

تتم معايرة جميع أجهزة المسح والرصد الإشعاعي من قبل المنتج عند إنتاجها ، ولكن نظرا لتغير خصائص مكونات الجهاز وأجزائه المختلفة فإنه يجب إعادة معايرة هذه الأجهزة بصفة دورية وذلك للتأكد من صحة قراءاتها . وتعتبر إعادة المعايرة في غاية الأهمية وخصوصا بالنسبة للأجهزة التي تستخدم عدادات غايغر.









الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
http://WWW.ST.WESSAM.COM
allmylife
عالم بقاله كثير

عالم بقاله كثير


عدد المساهمات: 335
العمر: 22
العمل/الترفيه: الرسم .الكتابة
المزاج: ...........................
الاوسمه:
الألتزام بقوانين المنتدى:
الكليه: كلية العلوم
الفرقه والقسم: BIO..Physics

مُساهمةموضوع: رد: الكواشف الاشعاعيه   الأربعاء ديسمبر 15, 2010 11:04 pm

موضوع رائح جدا وياريت كل قسم فيزياء حيوى يقرأو لانة مفيد جدا
تسلم ايدك فعلا رائع لان عندى فية شيت بكرة
شكرا
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
ساغار
عالم علي ماتفرج

عالم علي ماتفرج


عدد المساهمات: 23
العمر: 22
الألتزام بقوانين المنتدى:
الكليه: العلوم
الفرقه والقسم: فزياء

مُساهمةموضوع: رد: الكواشف الاشعاعيه   الخميس ديسمبر 23, 2010 8:12 pm

موضوع جميل جدا
والاجمل من عدادات جيجر هى العدادات الومضيه
يريت يكون فى موضوع تانى
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
 

الكواشف الاشعاعيه

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
منتدى علوم المنصورة ::  ::  :: -