気体の電離を利用する検出器の印加電圧に対応した次のAからDの領域について、ガス増幅が起こるものの組合せは(1)~(5)の…
エックス線の測定に関する知識 第24問
気体の電離を利用する検出器の印加電圧に対応した次のAからDの領域について、ガス増幅が起こるものの組合せは(1)~(5)のうちどれか。A 再結合領域B 電離箱領域C 比例計数管領域D GM計数管領域
- (1)A,B
- (2)A,C
- (3)B,C
- (4)B,D
- (5)C,D
正答 (5)
正答は (5)。C(比例計数管領域)とD(GM計数管領域)でガス増幅が起こります。
【印加電圧による領域の移り変わり】
低い
↓ A 再結合領域 イオンが再結合してしまう
↓ B 電離箱領域 生じた電荷をそのまま集める
↓ → ガス増幅なし
↓ C 比例計数管領域 ガス増幅あり
↓ D GM計数管領域 ガス増幅あり
高い 連続放電領域
【ガス増幅】
電離で生じた電子が、電場で加速される
→ 別の分子を電離する → 電子が増える
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→ その電子がまた電離する → ねずみ算式に増える
電圧が低いと、電子は加速されきらず、増幅は起こりません。
【AとBでガス増幅がないわけ】
A 再結合領域 電圧が低すぎ、イオンが元に戻ってしまう
B 電離箱領域 電荷をすべて集めきるが、増えはしない
電離箱領域では、電圧を上げても電流が変わらない飽和領域にあります。生じた電荷を集めきってしまったので、それ以上は増えません。そこからさらに電圧を上げると、電子が加速されて新たな電離を起こすようになります。それがガス増幅の始まりです。
【CとDの違い】
比例計数管 増幅されるが、一次電離量に比例した大きさ
→ エネルギーの情報が得られる
GM計数管 電子なだれが管全体に広がる
→ もとの電離量によらず同じ大きさのパルス
→ エネルギーの情報は得られない
どちらもガス増幅がありますが、比例するかどうかが違います。
【問われ方で答えが変わる】
「ガス増幅が起こるもの」 → C,D
「一次電離量に比例するもの」 → B,C
同じ四つの領域でも、何を問われているかで組合せが変わります。設問をよく読むことが要点です。
【同じ気体、違う性質】
同じ検出器でも、かける電圧で性質が変わります
電離箱として使うのか、比例計数管として使うのか、GM計数管として使うのかは、印加電圧の選び方で決まります。
出典:エックス線作業主任者 2023年上半期実施分(2023年10月掲載/公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題)出典元ページ
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最終更新日
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