单个原子的定时计数器事件

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汉斯·盖革:德国物理学家(1882€”1945)的发明者盖革计数器测量放射性物质。

数是我们遇到的第一个观点是儿童。对于英语,语言使一个美丽的区别什么是可数的,什么不是。有太多的盐,但一群人太多了。稀缺的东西时,将会有更少,或更少,取决于被量化。然而,在原子和分子的世界中,数量太大,模糊的区别。偶尔,计算原子事件,一次一个,导致伟大的见解。也许没有一个比汉斯·盖革计数。

他出生在德国小镇·一个der Haardt莱茵兰普法尔茨的酒区。他的父亲是一个权威在南亚语言埃朗根大学的。汉斯是他的第一个学位在慕尼黑,然后一起工作亚瑟Wehnelt埃朗根。Wehnelt的权威在热电子发射,发明了一种圆柱形电极用于创建细聚焦电子束显微镜。盖革在低压放电工作,1906年被授予博士学位。

盖革搬到英国欧内斯特·卢瑟福。当时,卢瑟福的关注α粒子。它的起源仍不清楚和其携带电荷仍不确定。有一个迫切需要把这种现象的定量的基础。盖革了测量的任务由金属薄膜的阿尔法粒子的散射。与他共事2米长真空管一端荧光屏,样本的氯化镭,两者之间一个小缝。盖革计数闪光灯开始工作他看到荧光屏幕上。

他坐,一小时接着一小时,在完全黑暗,透过一个小显微镜聚焦到1毫米2部分的屏幕,计数。当卢瑟福有自己只持续了几分钟,后来在他的同事惊讶非凡的毅力。盖革生产美丽的曲线展示了闪光的分布随着插入张金箔数量的扩大增加了。

但计算眼睛太低效的实际和盖革和他的老板担心是否每个事件注册在磷屏幕上;如果他们不那么测量将会持续低。寻找一个替代,盖革他的希望压在离子的留下的痕迹后,每个粒子。但是太小可靠地测量产生的电荷。可以放大吗?在1899年,约翰·汤森展示了如何增加气体的电离作用通过与中性的气体分子的碰撞。在低压力和足够的电场,负离子的形成导致了级联的电离作用放大初始事件由至少两个数量级。

盖革的探测器利用这一想法。它由一个铜缸与绝缘线运行的轴向中心。一端是一个短的玻璃管的长度,封闭一端云母薄片。与铜室部分疏散,在高压管,中央线带电即使没有任何放射性物质。所以盖革一侧连接到电容加载与少量的放射性物质允许这个电荷不断流失。当一个放射性源放置在另一边的云母窗,每个粒子进入检测室被大幅踢表示静电计的针,紧随其后的是电荷泄漏为零。

Geigera€™s管被眼睛比计数事件更可靠

但最好的还在后头。自β粒子已知被分散在宽角度、研究生炮灰的形式欧内斯特·马斯登是不可能完成的任务的阿尔法粒子是否会不一样的。源和箔片设置在屏幕角度,观察大角度散射。在自己的简洁的话说,“如果一个粒子的高速度和质量考虑在内,似乎奇怪的阿尔法粒子可以通过90°,甚至更多。的原子,似乎有一个结构。

1912年,盖革回到德国在柏林教授与他共事的地方沃尔特博特康普顿效应。博特将开发符合原则,正电子发射断层扫描(PET)扫描的关键和粒子物理学,1954年,他因此而赢得了诺贝尔奖。盖革,与此同时,精制的帮助下他管研究生沃尔特穆勒。新版本更便携和敏感更多类型的电离辐射,并广泛用于各种应用程序。

但盖革-缪勒管逃脱后的实验室。广岛,长崎然后一连串的核事故,其随机点击将成为未知的恐惧隐喻和公众对技术的恐惧。数可以有其缺点。

安德里亚·萨拉(@SellaTheChemist)化学教授英国伦敦大学学院

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