Flashcard FC284432
O que provoca a saturação da avalanche em um detector Geiger–Müller fazendo o pulso ficar praticamente independente da energia incidente?
Questões sem classificação de assunto (Física)
IDECAN · 2014
O que provoca a saturação da avalanche em um detector Geiger–Müller fazendo o pulso ficar praticamente independente da energia incidente?
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Resposta
A carga espacial de íons positivos reduz localmente o campo elétrico, interrompendo a multiplicação e limitando a descarga a um tamanho praticamente fixo.Explicação:
Na região Geiger a ionização primária gera uma avalanche descrita por \(n=n_0 e^{\alpha x}\).
À medida que a descarga cresce, muitos íons positivos acumulam-se perto do eletrodo criando uma carga espacial que diminui o campo elétrico local.
Essa perturbação impede que a multiplicação continue exponencialmente, fazendo com que a descarga atinja um valor máximo quase independente de \(n_0\).
Por isso o pulso elétrico tem amplitude praticamente constante, exigindo ainda um gás de quenching para cessar a descarga e restaurar o detector.
Exemplo:
Considere a avalanche sem limitação: \(n=n_0 e^{\alpha x}\). Para \(\alpha x=18\), \(e^{18}\approx6{,}57\times10^{7}\).
Se \(n_0=1\) então \(n\approx6{,}6\times10^{7}\); se \(n_0=10\) então \(n\approx6{,}6\times10^{8}\).
Na prática, a carga espacial interrompe o crescimento antes que esses valores se concretizem, resultando em um número final de pares aproximadamente igual para ambos os casos — logo, pulsos de amplitude similar mesmo com energias iniciais diferentes.
Veja como foi cobrado:
https://flashcardsconcursos.com.br/portal/flashcard/283180
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