グリッドカウンターを使用すると、ガイガーミュラーカウンターを改良し、測定元素中に活性同位体が比較的少ない場合や、もともと放射能が低い場合に、低放射能を測定することができます。この装置は 1930 年代初頭にウィラード フランク リビーによって発明され、1940 年代後半にはリビーとその協力者による炭素 14 年代測定の技術的成果の中心的な要素となりました。
歴史的
1930 年までに、リビーは米国初のガイガー ミュラー カウンターを製作しました。この機会に開発された増幅システムは、リビーが署名した最初の論文の主題となっています。 1934 年にPhysical Reviewに掲載された別の記事では、ネオジムとサマリウムの自然放射能に関するリビーの論文研究の結果が紹介されています。この記事の重要な点は、「スクリーンウォールカウンター」と呼ばれる放射能測定技術の説明です。
説明と原理
1930 年にリビーによって製造されたガイガー ミュラー カウンターは、鉄線の周りに巻き付けられた真鍮の管で構成され、減圧された空気が満たされています。ワイヤは、チューブに対して 2000 ボルトの正の電位になります。電離放射線が管を通過すると放電が発生し、ワイヤの電位が急激に低下します。増幅後、微小電流計が生成された電流を検出し、したがって放射線の通過を検出します。
ガイガーミュラー計数管は、陰極として機能する真鍮管を通過できないほど低エネルギーの放射線を検出しません。したがって、グリッドメーターでは、このチューブが大きなメッシュグリッドに置き換えられ、最も弱いものであってもすべての放射線が通過できるようになります。多くの場合、「グリッド カウンター」という用語はカウンターだけを指すのではなく、拡張してそれを囲むデバイス全体を指します。
低レベルの放射能を測定するには、宇宙線や少量の高放射性物質による汚染によるバックグラウンドノイズを補正する差分法が不可欠です。この方法では、時間の経過とともに生じるバックグラウンドノイズの変動を考慮する必要があります。この目的のために、密閉された円筒形のチャンバーは、水素のような容易にイオン化できるガスで満たされます。チャンバーの中央にはグリッドメーターが配置されています。チャンバー壁とグリッドメーターのゲート間の 50 ボルトの電圧により、その間の空間でのイオンの蓄積が防止されます。
放出された放射線を吸収しないほど十分に薄い放射性サンプルの層が、チャンバーの長さの 3 分の 2 を占める円筒の内壁の半分に堆積されます。シリンダーはチャンバー内に配置され、スライド可能です。一定の間隔で、シリンダーは長さの半分だけスライドします。したがって、シリンダーの半分、次にもう一方がグリッドカウンターの感度領域に配置され、放射性サンプルの放射能にバックグラウンドノイズを加えたもの、次にバックグラウンドノイズのみを交互に測定します。シリンダーの移動とアクティビティの記録は自動化されています。
