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DISPOSITIF A COMPTEUR DE GEIGER A POUVOIR DE RESOLUTION ELEVEo
Les intensités de rayonnement de petites longueurs d'ondes sont mesurées habituellement à l'aide de compteurs de Gei'ger, les impulsions in- dividuelles du compteur faisant fonctionner, après amplification modérée, un totalisateur mécanique. Etant donné que de tels totalisateurs ont un pou- voir de résolution dans le temps d'environ 1/100 s., au moins 1/100 s. doit s'écouler avant l'enregistrement d'une impulsion nouvelle.
D'autre part, é- tant donné que les quanta de rayonnement de frappent pas le compteur de Gei- ger à des intervalles réguliers mais "d'une façon statistiquement désordon- née", un tel totalisateur ne peut enregistrer 100 impulsions par seconde mais tout au plus environ 35
C'est pourquoi on a utilisé des amplificateurs fonctionnant com- me démultiplicateurs et ne transmettant au totalisateur qu'une impulsion du compteur dé Geiger sur deux, ou quatre, ou huit etc..., de façon à permettre la mesure d'un plus grand nombre d'impulsions (intensités de rayonnement) mais cela exigeait une dépense considérable d'éléments de commutation pour des démultiplications élevées. D'autre part, une nouvelle limite pour la me- sure d'intensités de rayonnement élevées est constituée par le pouvoir de résolution du compteur de Geiger lui-même.
Celui-ci se situe, pour les comp- teurs de Geiger-Müller primitifs à remplissage de gaz pur, entre 10-2 et 10-3 s., il est donc également supérieur à celui du totalisateur. Toutefois, dans les compteurs de Geiger avec addition de vapeur d'après Trost, le pouvoir de résolution se situe à environ 10-4 s. ce qui permet de mesurer au moins des intensités de rayonnement produisant environ 3500 impulsions de compteur de Geiger par seconde.
La limite du pouvoir de résolution peut tre reculée de la façon suivante :
L'importance d'une 'impulsion du compteur de Geiger est une fonc-
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tion de la différence V11- Ventre la "tension de travail " V1 et la "tension d'amorçage" V0 (voir fig. la et 1b du dessin annexé). Lors de chaque impulsion du compteur de Geiger, la tension efficace est réduite momentané- ment à environ V0 par la chute de tension à la résistance en série avec le compteur de Geiger et par des phénomènes intérieurs dans le compteur.
Après chaque impulsion, le compteur de Geiger se régénère. Si alors une impulsion suit très rapidement l'impulsion précédente, la tension de travail entière V1 n'est pas encore atteinte ou pas encore efficace; lorsque le laps de temps entre deux impulsions est même inférieur au pouvoir de résolution du compteur de Geiger;, la valeur de l'impulsion correspond à une tension de travail aux environs de la tension d'amorçage V0 ou même inférieure à celle- ci. Or, dans les compteurs de Geiger à remplissage de gaz pur, les valeurs des impulsions sont, dans la plage V1 @ Vo de plusieurs puissances de dix inférieures à celles dans la plage V1 > V0; aucun amplificateur n' est sensible à ces faibles impulsions.
Dans les compteurs de Geiger avec ad- dition de vapeur, par contre, la tension d'amorçage n'est pas si nettement prononcée, c'est-à-dire qu'on obtient encore dans la plage de travail au- tour de V0 (par exemple en V2) des valeurs d'impulsion sensibles. Toutefois, pour V1 @ V , ces valeurs sont quand même de quelques puissances de dix inférieures aux valeurs d'impulsion normales et ne sont pas enregistrées par les amplificateurs actuels pour compteurs de Geiger.
Si l'on renonce alors, pour mesurer un grand nombre d'impulsions, à l'amplification d'une impulsion individuelle et à une sensibilité élevée en choisissant à priori la tension de travail en-dessous de la tension d'a- morçage (A.Trost, Z.S. Physo 117 (1941), 257) et en faisant enregistrer le courant du compteur de Geiger composé d'un grand nombre de faibles impulsions individuelles, la forte dépendance du courant de compteur de la tension du réseau exige des mesures particulièrement poussées pour assurer une stabili- sation de la tension. En outre, les impulsions individuelles ont des valeurs' différentes, ce qui conduit, dans la mesure du courant, à une augmentation de l'écart de l'enregistrement de la valeur moyenne dans le temps.
Suivant l'invention, on obtient même pour l'amplification des impulsions individuelles, qui se prête plus particulièrement à des mesures quantitatives, un pouvoir de résolution dépassant d'un multiple celui atteint jusqu'ici, par la combinaison des dispositions suivantes : a) Utilisation du compteur de Geiger connu en soi avec addition de vapeur, c'est-à-dire d'un compteur donnant encore des valeurs d'impulsions susceptibles d'être amplifiées en-dessous de la tension d'amorçage. b) Amplification de l'impulsion individuelle loin au-delà de ce qui se faisait jusqu'ici, de telle façon que même des valeurs d'impulsions faibles, produites par des tensions de travail faibles, agissent sur le dis- positif de mesure.
De cette façon, on peut enregistrer des cadences d'impulsions dépassant largement 100000 impulsions par seconde.
Des mesures quantitatives précises exigent un enregistrement de l'impulsion individuelle de telle façon que la contribution de celle-ci au résultat soit indépendante de sa valeur. Ce résultat peut être obtenu en ap- pliquant les impulsions amplifiées à la grille d'un thyratron, chaque impul= sion individuelle provoquant la décharge d'un condensateur branché dans le circuit anodique. De cette façon, un milliampèremètre branché dans le circuit anodique est traversé chaque fois par une impulsion de courant déterminée qui est indépendante de la valeur initiale de l'impulsion du compteur de Gei- ger.
Si l'on branche en outre un condensateur suffisamment grand en parallè- le au milliampèremètre, les impulsions de courant individuelles déterminées fournissent un courant anodique moyen, c'est-à-dire une indication fixe cons- tituant une mesure pour la cadence moyenne par seconde des impulsions du comp- teur de Geiger. Le nombre maximum d'impulsions enregistrées n'est plus, par
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la méthode de mesure décrite, limité par le pouvoir de résolution du tube détecteur (10-4 s) mais seulement par le pouvoir de résolution du thyratron (inférieur à 10-5 s) .
En effet, on peut enregistrer, avec de tels ensembles, jusqu'à 50.000 impulsions par seconde.
REVENDICATIONS.
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