盖革的发明

盖革的发明

盖革计数器是一种构造比较简单、使用起来很方便的一种计数器。利用这种计数器可对带电粒子进行测量，其性能稳定，效率高，便于携带，因此颇受广大科技工作者的欢迎。

盖革是德国人，24岁时获得博士学位。后来他到英国留学时，当上了著名科学家卢瑟福的得力助手。他曾协助卢瑟福进行粒子散射实验，对原子结构的研究做出了重要贡献。当第一次世界大战爆发后，盖革回国，并参加了炮兵部队。此后，他一直在大学从事教学与研究工作。

1928年，盖革发明了一种新型的计数管，这种新式计数管大大增加了探测γ射线的能力，这就是盖革计数管，或称“盖革计数器”。由于盖革与卢瑟福之间保持着友好的师生关系，他将制作的两支新计数管送给了卢瑟福。

盖革计数器的主要部分是计数器。它是在一个密闭的圆筒中，装着两个电极。为了使用方便，通常将管壁当作阴极。也有的计数管是用玻璃制成的，里面有一个导电的圆筒作为阴极。有的计数管将金属直接涂在玻璃管的内壁上，用来当作计数器的阴极。不论哪一种形式的计数管，在管的轴心都装有一根细的钨丝，作为计数管的阳极。

在计数管中，一般装有少量的惰性气体和其他一些多原子分子的蒸气。例如，压强为140万帕的圆筒中，一般充入90%的氩气和10%的酒精或溴气。为了使一些穿透本领比较小的射线也能够进入管中，有的计数管还在圆筒的一端加上一个薄的云母窗。

计数管的两极之间，加上1800～1500伏的直流电压，这个电压数值略低于管中气体被击穿时所需要的电压值。当带电粒子进入计数管时，与管内气体分子相碰，使气体分子电离，这一过程叫做“初级电离”。

电离出的电子向中心丝（阳极）运动中，被电场加速，使其能量逐渐增加。当电子的能量达到一定数值时，又与其他气体分子相撞，产生新的电离，称为“次级电离”，于是产生许多次级电子。在众多新旧电子的共同作用之下，将会有大量的分子电离。这种连锁式反应，常常被称为“雪崩”式电离，并伴随有大量的光子产生。由于这些光子的能量比较大，其中绝大部分能量被管中多原子分子吸收，这些多原子分子同时就会释放出电子来。这种在光子作用下产生的电子叫做光电子。在光电子作用下又会引发新的电离。

由此可见，当一个带电粒子进入计数管以后，瞬间就会产生大量电子和阳离子。当它们分别涌向中心丝和阴极板时，计数器便会发生一次短暂的放电，从而产生一个比较大的电信号，并在电子电路中获得一个电脉冲，运用电子设备将这个电脉冲记录下来，人们就可以直接观测到。

每当带电粒子进入计数管就会产生一个电脉冲，于是人们依据记录到的电脉冲数目，即可确定进入管中的粒子个数。由于这种计数器灵敏度高，使用方便，体积又小，早已被广泛采用。