ガイガーカウンター通販

ガイガーカウンターは、1928年にドイツのハンス・ガイガーとヴァルター・ミュラーが開発したガイガー＝ミュラー管(Geiger-Muller tube)を応用した放射線量計測器です。

ガイガーカウンターとは

ガイガーカウンターは、1個からの電離放射線を検知することができる、GM検出器の検知部である。 これを発明したハンス・ガイガーと、ワルター・ミュラーにちなんで名づけられました。 ガイガーはアーネスト・ラザフォードと共に1908年にこの検知器を開発しましたが、アルファ線だけを検知できるものでしかありませんでした。 1928年にガイガーの教え子だったミュラーが、あらゆる種類の電離放射線を検知できるように改良し現在のガイガーカウンターに至ります。 GM管は気体イオン検出器に分類されています。

構造と動作原理

GM管はヘリウム、ネオン、またはアルゴンといった不活性ガス、もしくはペニング混合ガスを充填した中空の円筒と、その芯に取り付けられた電極から構成される。 円筒と芯の間には数百ボルトの電圧がかけられているが、通常はその間には電流は流れていない。

円筒の内壁は陰極とするため、金属またはグラファイトで作られるか、またはそれで表面をコーティングされている。 一方、円筒の中心を通る芯が陽極になっている。

電離放射線が円筒を通過すると、充填された不活性ガスの分子が電離され、正に帯電したイオンと電子を作り出す。円筒内にかけられた高電場のためにこのイオンは陰極に向かって加速され、電子は陽極に向かって加速される。これらのイオン対は加速によって運動エネルギーを得るので、移動中に衝突した気体分子もまた電離させる。こうして、ガスの中に荷電粒子のなだれが作られる。 この現象の結果、陰極から陽極に向かって短く強いパルス電流が（雪崩状に）流れ、このパルスを測定・計数することができる。

この電流が連続的に流れるとパルスの回数を計数できなくなるので、これを防ぐ（クエンチする）仕組みが存在している。 外部クエンチングは電極間の高電圧を取り除くために外部の電子機器を用いる方式である。 自己クエンチングまたは内部クエンチングは、外部の補助なしに電流を止める設計の管で、 内部に微量の多原子有機物ガス（ブタン、エタノール、または臭素や塩素のようなハロゲン）を添加してある。 イオンはクエンチガスに衝突するとそれらを解離するためにエネルギーを失うのである。

現在最も普及しているタイプは、1947年にシドニー・H・リープソンが発明したハロゲン管である。 このハロゲン管の電流発生メカニズムでは、ハロゲン分子をイオン化するのに不活性ガスの準安定状態を利用し効率的に電流を発生させるので、ずっと低い電圧でも動作できる。 通常900 - 1,200ボルトが必要なところを400 - 600ボルトで動作するのである。 また、有機ガスは再結合せず分解される一方である（およそ108回の検知が寿命）のに対し、ハロゲンイオンは再結合するので寿命も長い。