Detektor Geiger Muller

 

Detektor Geiger Muller

Detektor Geiger Muller : mendeteksi radiasi alpha dan beta. Prinsip kerja DGM menggunakan asas ionisasi gas yang terjadi di dalam tabung detektornya.

Perangkat detektor Geiger Muller, terdiri dari : 

  Tabung detektor berbentuk silinder yang di dalamnya berisi gas (biasanya berupa gas helium, neon atau

argon) yang akan bersifat konduktif ketika ditumbuk partikel radiasi yang diukur. 

 



  Power supply.



  Penampil adanya radiasi, entah itu berupa jarum penunjuk, lampu, ataupun bunyi klik.

Elektroda yang terdiri dari anoda dan katoda. Pada detektor Geiger Muller, dinding tabungnya bertindak  sebagai katode sedangkan jarum di dalam tabung Geiger tersebut bertindak sebagai anode.  

Prinsip kerjanya dapat dijelaskan sebagai berikut, ketika gas di dalam tabung berinteraksi dengan foton

radiasi menyebabkan terjadinya pasangan ion. Ion positif menumbuk ion negatif yang kemudian ion negatif  tersebut menumbuk kawat. gas menjadi konduktif. Foton radiasi yang menumbuk kawat tersebut menyebabkan terjadinya perbedaan tegangan di antara kedua elektrodanya. Hasil interaksi (keluaran) tersebut yang berupa pulsa akan dilipatgandakan kemudian dibaca oleh sebuah alat dan ditampilkan pada indikator yang berupa jarum penunjuk, lampu atau bunyi klik dimana satu  bunyi menandakan satu partikel. Prinsip kerja detektor Geiger-Mueller adalah interaksi radiasi dengan materi melalui proses ionisasi. Apabila radiasi menembus detektor maka radiasi tersebut akan berinteraksi dengan gas isianutama melalui proses ionisasi. Proses ionisasi akan menghasilkan pasangan ion primer yaitu ion positif dan elektron. Ion positif dan elektron dapat bergerak menuju elektroda yang berlawanan apabila medan listrik dalam tabung detektor

kuat.

Ion

positif

akan

bergerak

menuju

katoda

sedangkan

elektron

tertarik

keanoda.

Pergerakanelektron yang menuju anoda akan memiliki kecepatan lebih besar daripada ion positif. Hal tersebut disebabkan elektron mempunyai massa yang relatif ringan dibandingkan massa ion positif. Selama pergerakan elektron menuju anoda, elektron tersebut akan menumbuk gas isian utama yang lain sehingga mengakibatkan terbentuknya pasangan ion sekunder. Proses ionisasi sekunder akan terjadi terus menerus hingga terjadi  pengumpulan muatan yang cukup besar di anoda. Pengumpulan muatan (avalanche) pada anoda akan menyebabkan tegangan akan menurun dan menghasilkan pulsa listrik. Ion positif gas utama yang bergerak menuju katoda juga akan bertumbukan dengan molekul gas campuran. Tumbukan tersebut mengakibatkan elektron gas campuran akan tertarik oleh ion positif  gas utama dan menjadi netral akibat adanya beda potensial ionisasi antara keduanya. Ion positif gas campuran selanjutnya akan dinetralkan melalui tumbukan dengan elektron pada permukaan katoda. Tumbukan antara molekul gas utama dengan gas campuran tersebut menghasilkan sisa energi berupa pancaran foton-foton ultraviolet. Foton ultraviolet akan mengaki batkan terjadinya efek muatan ruang (discharge) apabila tidak  dikendalikan. Pengendalian discharge dapat dilakukan dengan cara menyerap foton ultraviolet oleh gas campuran. Apabila gas campuran yang digunakan adalah gas halogen maka penyerapan foton ultraviolet akan  berfungsi untuk menetralkan menetr alkan kembali gas halogen. Dengan demikian, gas halogen yang digunakan sebagai gas

 

campuran pada detektor Geiger-Mueller dapat menambah umur detektor dibandingkan dengan gas poliatomik  apabila digunakan sebagai gas campurannya Pada detektor Geiger-Mueller, medan listrik suatu detektor merupakan salah satu faktor yang sangat mempengaruhi laju ionisasi yang terjadi didalamnya. Medan listrik tersebut dapat terbentuk apabila ada dua  bahan yang terpisah pada jarak tertentu dan diberi beda potensial. Besarnya medan listrik akan sebanding dengan beda potensial diantara anoda dan katoda. Semakin besar beda potensial yang diberikan diantara kedua  bahan tersebut maka medan listrik yang dihasilkan juga akan bersesuaian. Proses interaksi radiasi dengan materi pada detektor Geiger-Mueller akan mengakibatkan intensitas radiasi yang menembus suatu materi akan berkurang seiring dengan bergeraknya partikel radiasi ke dalam materi. Intensitas radiasi yang menembus ke dalam materi ini akan bergantung pada intensitas radiasi mulamula dan eksponensial koefisien serapan bahan dengan ketebalan tertentu.