Detektor Geiger Muller

 

2.1 Detektor geiger muller  Pencacah Geiger-Müller adalah sebuah alat pengukur  radiasi ionisasi. ionisasi. Yang biasanya digunakan untuk mendeteksi radiasi alpha dan alpha dan beta  beta.. Sensornya adalah sebuah  sebuah  tabung GeigerMüller   beri erisi

gas

yan ang g

akan

bersi sia att

konduktor

ketika  partikel  partikel atau  atau oton oton  radiasi

menyebabkan gas !umumnya  !umumnya "rgon# "rgon# men$adi kondukti. "lat tersebut akan membesarkan siny sin yal dan menampil menampilkan kan pada indikatornya indikatornya yang bisa berupa  $arum penun$uk% lampu atau  bunyi klik dimana satu bunyi menandakan satu partikel. Pada kondisi tertentu% pencacah Geiger dapat digunakan untuk mendeteksi  mendeteksi  radiasi gamma% gamma% &alaupun tingkat reliabilitasnya kurang. Pencacah geiger tidak bisa digunakan untuk mendeteksi neutron neutron.. Bagian – bagian Detektor Geiger Muller : 

'atodaa yaitu dinding tabung logam yang 'atod merupakan elektroda negati. (ika tabung terbuat dari terbuat dari gelas gelas maka maka dindin dinding g tabung tabung harus dilapisi logam tipis.



"nod "n odaa ya yaitu itu ka ka&a &att tipi tipiss atau atau &ol &olram ram yang ang terb terben enta tan ng di ten tengah gah ) teng tengah ah tabung. "noda "noda sebagai elektroda positi.



  *si tabung yaitu gas bertekanan rendah%  biasanya gas beratom tunggal dicampur  gas poliatom !gas yang banyak digunakan "r "r dan +e#.

Prinsip kerja:

"pabila ,arah radiasi masuk ke dalam tabung maka radiasi akan mengionisasi gas isi. "kibatnya banyak pasangan elektron-ion yang ter$adi pada detektor Geiger-Muller% namun tidak sebanding dengan tenaga ,arah radiasi yang datang. +asil ionisasi ini disebut elektron  primer. 'arena antara anode dan katode diberikan beda tegangan maka akan timbul medan listrik di antara kedua elektrode tersebut. *on positi akan bergerak kearah dinding tabung !katoda# dengan kecepatan yang relati lebih lambat bila dibandingkan dengan elektronelektron yang bergerak kearah anoda !#. 'ecepatan gerak ion tersebut bergantung pada

 

 besarnya tegangan yang diberikan. Sedangkan besarnya tenaga yang diperlukan untuk  membentuk elektron dan ion tergantung pada $enis gas yang digunakan. Dengan tenaga yang relati tinggi maka elektron akan mampu mengionisasi atomatom sekitarnya% sehingga menimbulkan pasangan elektron-ion sekunder. Pasangan elektronion sekunder ini masih dapat menimbulkan pasangan elektron-ion tersier dan seterusnya% sehingga akan ter$adi lucutan yang terus-menerus !aalence#. 'etika 'et ika tegang tegangan an dinaik dinaikkan kan lebih lebih tinggi tinggi lagi lagi maka maka peristi peristi&a &a pelucu pelucutan tan elektro elektron n sekunder makin besar dan elektron sekunder yang terbentuk ter bentuk makin banyak. "kibatnya% anoda diselubungi serta dilindungi oleh muatan negati elektron% sehingga peristi&a ionisasi akan terhenti. 'arena gerak ion positi ke dinding tabung !katoda# lambat% maka ion-ion ini dapat membentuk semacam lapisan pelindung positi pada permukaan dinding tabung. 'eadaan yang demikian dinamakan eek muatan ruang atau space atau space charge effect.

/egangan yang menimbulkan eek muatan ruang adalah tegangan maksimum yang membatasi berkumpulnya elektron-elektron pada anoda. Dalam keadaan seperti ini detektor  tidak peka lagi terhadap datangnya ,arah radiasi. 0leh karena itu eek muata ruang harus dihindari dihin dari dengan dengan menambah menambah tegangan tegangan . penambahan penambahan tegangan tegangan  dimaksudkan dimaksudkan supaya ter$adi ter$ adi pelepa pelepasan san muatan muatan pada pada anoda anoda sehing sehingga ga detekt detektor or dapat dapat beker$ beker$aa no normal rmal kembal kembali. i. Pelepasan muatan dapat ter$adi karena elektron mendapat tambahan tenaga kinetic akibat  penambahan tegangan.

"pabila tegangan dinaikkan terus menerus% pelucutan alektron yang ter$adi semakin  banyak. Pada suatu tegangan tertentu peristi&a peris ti&a aalanche elektron ssekunder ekunder tidak bergantung lagi oleh $enis radiasi maupun energi !tenaga# radiasi yang datang. Maka dari itu pulsa yang dihasil dih asilkan kan mempun mempunyai yai tinggi tinggi yang yang sama. sama. Sehing Sehingga ga detekt detektor or Geiger Geiger muller muller tidak tidak bisa bisa digunakan untuk mengitung energi dari ,arah radiasi yang datang.

(ika tegangan tersebut dinaikkan lebih tinggi lagi dari tegangan ker$a Geiger muler% maka detektor tersebut akan rusak. 'arena sususan molekul gas atau campuran gas tidak pada  perbandingan semula atau ter$adi peristi&a pelucutan terus menerus yang disebut continous discharge.

 

Pada detektor GM% $ika tegangan dioperasikan dari nol sampai tegangan yang tinggi dan hasil cacahannya digambarkan maka akan ada bagian yang datar. Daerah ini disebut  plateau. Pada daerah plateau% $ika ada perubahan tegangan% hasil cacahan tidak berubah secara seca ra signi signiika ikan. n. /egang egangan an ker$a ker$a yang yang mulai mulai timbul timbulnya nya cacah cacah disebu disebutt startin starting g oltag oltage. e. ila adalah tegangan mulainya plateau% adalah tegangan batas dari plateau.

 agian kura potensial yang hampir datar $umlah cacahannya disebut 3plateau4. "tau daerah plateau adalah daerah yang mendekati nilai konstan dan pada graik ditun$ukkan dengan garis mendatar5hampir datar. /egangan ambang adalah tegangan saat mulai ter$adi nilai nilai ca caca caha han. n. /ega gang ngan an op opera erasi si ad adal alah ah tega tegang ngan an ya yang ng di dipe perl rluk ukan an un untu tuk k te ter$a r$adi diny nyaa  pencacahan pada daerah plateau. /egangan /egangan high ketika te$adi ionisasi tingkat tinggi. Pada  potensial yang lebih tinggi akan ter$adi penaikkan pulsa radiasi yang cepat meningkat. +al ini akibat sudah ter$adi eek lucutan% dimana electron dari katoda dapat langsung sampai ke anoda dalam $umlah yang besar. "pabila potensial terus dinaikkan% lucutan akan semakin cepat mening cepat meningkat kat dan dapat dapat menyeb menyebabk abkan an detekt detektor or rusak. rusak. 6ntuk 6ntuk menghi menghinda ndari ri kerusa kerusakan kan detektor ariasi tegangan untuk percobaan ini dioperasikan tidak melebihi 789 olt.