G-M计数管简介
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§来自百度文库8.4 G-M计数管
② 放电传播： Ar* 放出的紫外光子打到阴极上并打出次电子 （光子反馈）。
极 速
气体放电迅速遍及整个管子，正离子包围整个阳极丝，并逐 步加厚形成正离子鞘。由于正离子鞘的形成，使阳极丝附近 的电场减弱，使放电终止。
电子很快被阳极收集，该过程形成“电子电流”。
③ 正离子鞘向阴极漂移过程：形成“离子电流”，是形成输出脉
正常工作的温度范围小。
54
§ 8.4 G-M计数管
1、G-M管的工作机制
1）正离子鞘的形成及自持放电过程 由于光子反馈过程的存在，气体放大倍数为：
A A总 = 1 A
在正比计数器中，光子反馈和正离子反馈的作用极微弱，因 此，经一次雪崩以后增殖过程即行终止，且雪崩只限于局部
的区域，对一个初始电子仅展宽 200m左右。
55
§ 8.4 G-M计数管
但在G-M计数管中，光子反馈和离子反馈就成为主要的过程。以光
5 子反馈为例，通常条件下，A 105 ，当 10 时，A总
G-M管的自持放电过程可以分解为下列环节：
①初始电离及碰撞电离过程：电子加速发生碰撞电离形成 电子潮－雪崩过程。
加速,碰撞电离 + * 加速，碰撞电离
6.在电离室内在某一点的一个离子对在向正、负电极漂移过程
中，为什么在外回路中流过的感应电荷是一个单位电荷，而 不是两倍？
64
GM管的时间分辨本领为微秒量级，采取特殊措施后可达到10-7秒左右。
63
1.气体电离室的基本机构，及信号产生过程？ 2.能量分辨率是如何定义的？ 3.何为探测效率、分辨时间？ 4.离子收集的电压电流曲线分的五个区的名称分别是什么？
电离室、正比计数器、G－M计数器分别工作在那个区间？
5.为什么正比计器的中央丝极必须是正极？ （为什么G-M管中央丝极必须是正极？）
其探测效率仅～1％。
60
坪特性曲线可用三个指标衡量：
nB N nA
V0
VA
VB
高压
起始电压——V0 坪长 —— VB－VA nB nA 坪斜 —— (VB VA)×100%
nA
[%/100V]
61
§ 8.4 G-M计数管
h
3) G－M计数管的“死时间”、“复原时间”及 “分辨时间”
t
A
B
冲的主要贡献。
57
§ 8.4 G-M计数管
④ 正离子在阴极表面的电荷中和过程（离子反馈）：
e+ Ar+ Ar*
过程之一：
到 极 速 速
过程之二：
* 阴极 加速 + * 加速
这些过程均发生在第一次正离子漂移快结束时，在阴极新产生
的电子又向阳极漂移，引起新的雪崩，从而在外回路形成第二
个脉冲。如此周而复始，即自持放电过程。所以称为非自熄G-M
C
62
§ 8.4 G-M计数管
3) G－M计数管的“死时间”、“复原时间”及“分辨时间” 死时间td：随正离子鞘向阴极漂移导致电场屏蔽的减弱，电 子又可以在阳极附近发生雪崩的时间。 复原时间te：从死时间到正离子被阴极收集，输出脉冲恢复 到正常的时间。
分辨时间tf：从“0”到第二个脉冲超过甄别阈的时间，与甄 别阈的大小有关。
计数管。
58
§ 8.4 G-M计数管
与正比计数器比较，最基本的区别在于GM计数管的输出脉
冲幅度 与 入射粒子的类型和能量无关，放电终止仅取决于 阳极电位的下降。只要有电子进入计数管的灵敏体积，就会导 致计数，入射粒子仅仅起到一个触发的作用。 所以,G-M计数 管仅能用于计数。
59
§ 8.4 G-M计数管
§ 8.4 G-M计数管
G-M计数管是由盖革(Geiger)和弥勒(Mueller)发明的一种利用 自持放电的气体电离探测器。 G-M管的特点是：
灵敏度高；脉冲幅度大；稳定性高；
计数器的大小和几何形状可按探测离子的类型和测量的要求在 较大范围内变动； 制造简单、成本低廉、使用方便。 G-M管的缺点是： 不能鉴别离子的类型和能量；分辨时间长；有乱真计数；
GM管的性能由计数管的丝极a，阴极与丝极之比b/a、工作气
体的组成与压力等因素决定，主要性能如下： 1) 坪特性曲线——入射粒子流强度一定的条件下，计数率随工
作电压的变化关系。从坪特性曲线的成因分析可得到曲线的前
面部分与计数单元电路的甄别阈有关。 2) 探测效率—对用于带电粒子探测的钟罩型GM管，只要入射粒 子进入灵敏体积，其探测效率可接近100％。 对用于探测射 线的圆柱型GM管，仅当次电子进入灵敏体积才能引起计数，
§来自百度文库8.4 G-M计数管
② 放电传播： Ar* 放出的紫外光子打到阴极上并打出次电子 （光子反馈）。
极 速
气体放电迅速遍及整个管子，正离子包围整个阳极丝，并逐 步加厚形成正离子鞘。由于正离子鞘的形成，使阳极丝附近 的电场减弱，使放电终止。
电子很快被阳极收集，该过程形成“电子电流”。
③ 正离子鞘向阴极漂移过程：形成“离子电流”，是形成输出脉
正常工作的温度范围小。
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§ 8.4 G-M计数管
1、G-M管的工作机制
1）正离子鞘的形成及自持放电过程 由于光子反馈过程的存在，气体放大倍数为：
A A总 = 1 A
在正比计数器中，光子反馈和正离子反馈的作用极微弱，因 此，经一次雪崩以后增殖过程即行终止，且雪崩只限于局部
的区域，对一个初始电子仅展宽 200m左右。
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§ 8.4 G-M计数管
但在G-M计数管中，光子反馈和离子反馈就成为主要的过程。以光
5 子反馈为例，通常条件下，A 105 ，当 10 时，A总
G-M管的自持放电过程可以分解为下列环节：
①初始电离及碰撞电离过程：电子加速发生碰撞电离形成 电子潮－雪崩过程。
加速,碰撞电离 + * 加速，碰撞电离
6.在电离室内在某一点的一个离子对在向正、负电极漂移过程
中，为什么在外回路中流过的感应电荷是一个单位电荷，而 不是两倍？
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GM管的时间分辨本领为微秒量级，采取特殊措施后可达到10-7秒左右。
63
1.气体电离室的基本机构，及信号产生过程？ 2.能量分辨率是如何定义的？ 3.何为探测效率、分辨时间？ 4.离子收集的电压电流曲线分的五个区的名称分别是什么？
电离室、正比计数器、G－M计数器分别工作在那个区间？
5.为什么正比计器的中央丝极必须是正极？ （为什么G-M管中央丝极必须是正极？）
其探测效率仅～1％。
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坪特性曲线可用三个指标衡量：
nB N nA
V0
VA
VB
高压
起始电压——V0 坪长 —— VB－VA nB nA 坪斜 —— (VB VA)×100%
nA
[%/100V]
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§ 8.4 G-M计数管
h
3) G－M计数管的“死时间”、“复原时间”及 “分辨时间”
t
A
B
冲的主要贡献。
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§ 8.4 G-M计数管
④ 正离子在阴极表面的电荷中和过程（离子反馈）：
e+ Ar+ Ar*
过程之一：
到 极 速 速
过程之二：
* 阴极 加速 + * 加速
这些过程均发生在第一次正离子漂移快结束时，在阴极新产生
的电子又向阳极漂移，引起新的雪崩，从而在外回路形成第二
个脉冲。如此周而复始，即自持放电过程。所以称为非自熄G-M
C
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§ 8.4 G-M计数管
3) G－M计数管的“死时间”、“复原时间”及“分辨时间” 死时间td：随正离子鞘向阴极漂移导致电场屏蔽的减弱，电 子又可以在阳极附近发生雪崩的时间。 复原时间te：从死时间到正离子被阴极收集，输出脉冲恢复 到正常的时间。
分辨时间tf：从“0”到第二个脉冲超过甄别阈的时间，与甄 别阈的大小有关。
计数管。
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§ 8.4 G-M计数管
与正比计数器比较，最基本的区别在于GM计数管的输出脉
冲幅度 与 入射粒子的类型和能量无关，放电终止仅取决于 阳极电位的下降。只要有电子进入计数管的灵敏体积，就会导 致计数，入射粒子仅仅起到一个触发的作用。 所以,G-M计数 管仅能用于计数。
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§ 8.4 G-M计数管
§ 8.4 G-M计数管
G-M计数管是由盖革(Geiger)和弥勒(Mueller)发明的一种利用 自持放电的气体电离探测器。 G-M管的特点是：
灵敏度高；脉冲幅度大；稳定性高；
计数器的大小和几何形状可按探测离子的类型和测量的要求在 较大范围内变动； 制造简单、成本低廉、使用方便。 G-M管的缺点是： 不能鉴别离子的类型和能量；分辨时间长；有乱真计数；
GM管的性能由计数管的丝极a，阴极与丝极之比b/a、工作气
体的组成与压力等因素决定，主要性能如下： 1) 坪特性曲线——入射粒子流强度一定的条件下，计数率随工
作电压的变化关系。从坪特性曲线的成因分析可得到曲线的前
面部分与计数单元电路的甄别阈有关。 2) 探测效率—对用于带电粒子探测的钟罩型GM管，只要入射粒 子进入灵敏体积，其探测效率可接近100％。 对用于探测射 线的圆柱型GM管，仅当次电子进入灵敏体积才能引起计数，