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The Proportional Counter. Some Aspects of Operation; Le compteur proportionnel. Ses caracteristiques de fonctionnement; Proportsional'nyj schetchik. Nekotorye aspekty raboty; El contador proportional. Sus caracteristicas de funcionamiento

Conference:

Abstract

1. Work on a counter system designed for electron capture studies has shown that the diameter of the anode wire in a high-pressure proportional counter can have an important influence on the energy resolution obtained in measurements of low-energy radiations. In a counter working at a pressure of 12 atmospheres the width of the pulse distribution due to 13.5 keV K-capture radiations could be changed from 65% to 17% by changing the wire diameter from 0.0076 mm to 0.0025 mm. This phenomenon is interpreted as an effect of positive ion space charge in the avalanche. For a given gas gain and primary radiation the density of positive ions in the avalanche increases rapidly with pressure of the filling gas, and when the accompanying electric fields are large enough to affect the last stages of the multiplication process the energy resolution of the counter deteriorates. Decrease in diameter of the anode wire increases the externally applied field in the region where multiplication takes place, thus tending to counteract the effect of space charge. Use of 0.0025 mm anode wires has proved satisfactory in new measurements of L/K capture ratios made with a multiwire counter system working at pressures up to 12  More>>
Authors:
Curran, S C [1] 
  1. Awre, Aldermaston (United Kingdom)
Publication Date:
Jun 15, 1960
Product Type:
Conference
Resource Relation:
Conference: Symposium on Metrology of Radionuclides, Vienna (Austria), 14-16 Oct 1959; Other Information: 6 figs., 19 refs.; Related Information: In: Metrology of Radionuclides. Proceedings of a Symposium| 488 p.
Subject:
46 INSTRUMENTATION RELATED TO NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY; ANODES; ATMOSPHERES; CATIONS; DISTRIBUTION; ELECTRIC FIELDS; ELECTRON CAPTURE; ENERGY RESOLUTION; GASES; GERMANIUM 71; IMPURITIES; K CAPTURE; KRYPTON 79; M CAPTURE; MIXTURES; PEAKS; PROPORTIONAL COUNTERS; PULSES; SCINTILLATION COUNTERS; SPACE CHARGE; SPECTRA
OSTI ID:
22025784
Research Organizations:
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria)
Country of Origin:
IAEA
Language:
English
Other Identifying Numbers:
Other: ISSN 0074-1884; TRN: XA12R0170113077
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 353-369
Announcement Date:
Jan 16, 2013

Conference:

Citation Formats

Curran, S C. The Proportional Counter. Some Aspects of Operation; Le compteur proportionnel. Ses caracteristiques de fonctionnement; Proportsional'nyj schetchik. Nekotorye aspekty raboty; El contador proportional. Sus caracteristicas de funcionamiento. IAEA: N. p., 1960. Web.
Curran, S C. The Proportional Counter. Some Aspects of Operation; Le compteur proportionnel. Ses caracteristiques de fonctionnement; Proportsional'nyj schetchik. Nekotorye aspekty raboty; El contador proportional. Sus caracteristicas de funcionamiento. IAEA.
Curran, S C. 1960. "The Proportional Counter. Some Aspects of Operation; Le compteur proportionnel. Ses caracteristiques de fonctionnement; Proportsional'nyj schetchik. Nekotorye aspekty raboty; El contador proportional. Sus caracteristicas de funcionamiento." IAEA.
@misc{etde_22025784,
title = {The Proportional Counter. Some Aspects of Operation; Le compteur proportionnel. Ses caracteristiques de fonctionnement; Proportsional'nyj schetchik. Nekotorye aspekty raboty; El contador proportional. Sus caracteristicas de funcionamiento}
author = {Curran, S C}
abstractNote = {1. Work on a counter system designed for electron capture studies has shown that the diameter of the anode wire in a high-pressure proportional counter can have an important influence on the energy resolution obtained in measurements of low-energy radiations. In a counter working at a pressure of 12 atmospheres the width of the pulse distribution due to 13.5 keV K-capture radiations could be changed from 65% to 17% by changing the wire diameter from 0.0076 mm to 0.0025 mm. This phenomenon is interpreted as an effect of positive ion space charge in the avalanche. For a given gas gain and primary radiation the density of positive ions in the avalanche increases rapidly with pressure of the filling gas, and when the accompanying electric fields are large enough to affect the last stages of the multiplication process the energy resolution of the counter deteriorates. Decrease in diameter of the anode wire increases the externally applied field in the region where multiplication takes place, thus tending to counteract the effect of space charge. Use of 0.0025 mm anode wires has proved satisfactory in new measurements of L/K capture ratios made with a multiwire counter system working at pressures up to 12 atmospheres. The results obtained for L/K capture ratios of Ge{sup 71} and Kr{sup 79} are 0.115 and 0.112 respectively. The same counting system has also been used in a search for M capture in these two isotopes. The low energy of the M capture radiation, 180 eV in Ge{sup 71} and 260 eV in Kr{sup 79}, and its low intensity relative to that of K capture, makes accurate measurement difficult; but peaks attributable to M capture were observed in pulse spectra of both sources. 2. Low-Background Counting - Recent observations made on a combination of proportional counter and scintillation counters (operating as shields) show that there are some real difficulties in devising a relatively simple system of this kind. The performance is inherently very satisfactory but practical matters such as long-term gas purity are difficult to overcome. 3. Studies of Electron Attachment - An approach to systematic observations in gases and mixtures of moment in proportional counting is described. It is hoped that such measurements as are effected with this arrangement will be valuable in enlarging the field of application of the counters. (author) [French] 1. Les travaux consacres a la mise au point d'un dispositif de comptage destine a l'etude de la capture electronique ont montre que le diametre du, fil constituant l'anode dans un compteur proportionnel a haute pression peut avoir une influence importante sur le pouvoir de resolution en energie obtenu dans les mesures de rayonnements de faible energie. Dans un compteur travaillant sous une pression de 12 atmospheres, l'amplitude de la repartition des impulsions dues aux rayonnements de capture K de 13,5 keV a pu etre ramenee de 65% a 17%. en reduisant de 0,0076 mm a 0,0025 mm le diametre du fil. Ce phenomene est interprete comme constituant un effet de la charge spatiale en ions positifs dans l'avalanche. Pour un gain et un rayonnement primaire donnes, la densite des ions positifs dans l'avalanche s'accroit rapidement avec la pression du gaz de remplissage, et lorsque les champs electriques d'accompagnement sont assez grands pour affecter les derniers stades du processus de multiplication, le pouvoir de resolution en energie du compteur diminue. Toute diminution du diametre de l'anode entraine un accroissement du champ applique exterieurement, dans la region ou se produit la multiplication, ce qui tend a contrecarrer l'effet de la charge spatiale. L'emploi de fils d'un diametre de 0,0025 mm a donne des resultats satisfaisants lors de nouvelles mesures des rapports de capture L/K effectuees au moyen d'un dispositif de comptage a fils multiples, travaillant sous des pressions pouvant atteindre 12 atmospheres. Les resultats obtenus pour les rapports de capture L/K du Ge{sup 71} et du Kr{sup 79} sont de 0,115 et 0,112 respectivement. On a utilise le meme dispositif de comptage pour etudier la capture M dans ces deux isotopes. La faible energie du rayonne- ment de capture M, soit 180 eV pour le Ge{sup 71} et 260 eV pour le Kr79, ainsi que sa faible intensite comparee a celle de la capture K, rendent difficiles les mesures precises; cependant, des pics imputables a la capture M ont ete observes dans les spectres d'impulsions des deux sources. 2. Comptage d'une activite de fond peu elevee - Des observations recentes faites avec un dispositif comprenant un compteur proportionnel et des compteurs a scintillateurs (ces derniers agissant comme ecrans protecteurs) montrent que la mise au point d'un dispositif relativement simple de ce genre presente de serieuses difficultes. Le fonctionnement est tres satisfaisant en soi, mais certains problemes pratiques, tels que le maintien d'un gaz a l'etat pur pendant une longue periode, sont difficiles a resoudre. 3. Etudes sur l'accumulation d'electrons - On decrit une methode d'observation systematique portant sur les gaz et melanges importants pour le comptage proportionnel. On espere que les mesures effectuees grace au dispositif correspondant s'avereront utiles en permettant d'elargir le champ d'application des compteurs. (author) [Spanish] 1. Los trabajos de perfeccionamient o de un dispositivo de recuento destinado al estudio de la captura electronica demuestran que el diametro del alambre anodico de un contador proporcional de elevada presion puede ejercer una influencia considerable sobre el poder de resolucion energetica obtenido en la medicion de radiaciones de baja energia. En un contador que trabaje a la presion de 12 atmosferas, la amplitud de la distribucion de los impulsos debidos a radiaciones de captura K de 13,5 keV, puede reducirse de 65 a 17% sustituyendo el alambre de 0,0076 mm de diametro por otro de 0,0025 mm. Este fenomeno se interpreta como un efecto de la carga espacial de los iones positivos en la avalancha. Para una amplificacion gaseosa y una radiacion pri- maria determinadas, la densidad de los iones positivos en la avalancha aumenta rapidamente con la presion del gas contenido en el contador, y cuando los campos electricos concomitantes tienen suficiente intensidad para afectar las ultimas fases del proceso de multiplicacion, el poder de resolucion del contador disminuye. La reduccion del diametro del alambre anodico trae aparejado un aumento de la intensidad del campo externo en la zona donde se verifica la multiplicacion, tendiendo asi a contrarrestar el efecto de la carga espacial, pero el empleo de alambres anodicos de 0,0025 mm ha dado resultados satisfactorios en nuevas mediciones de las razones de captura L/K efectuadas con un contador de hilos multiples funcionando a presiones de hasta 12 atmosferas. Los resul- tados obtenidos para la razon de captura L/K del Ge{sup 71} y del Kr{sup 79} son 0,115 y 0,112 respectivamente . El mismo sistema de recuento se ha empleado para investigar una posible captura M en estos dos isotopos. La baja energia de la radiacion emitida por captura M, a saber 180 eV en el Ge{sup 71} y 260 eV en el Kr{sup 79}, asi como su reducida intensidad en relacion con la correspondiente a la captura K, dificultan una medicion exacta; sin embargo, en los espectros de impulsos de ambas fuentes se han observado maximos que pueden atribuirse a la captura M. 2. Recuento de bajas actividades de fondo. - Observaciones recientes efectuadas con un dispositivo formado por un contador proporcional y contadores de centelleo (que funcionan como pantalla protectora) revelan que la construccion de un dispositivo relativamente sencillo de este tipo ofrece ciertas dificultades. El funcionamiento es de por si muy satisfactorio, pero algunos problemas practicos, tales como el mantenimiento del gas al estado puro durante uen tiempo largo, son dificiles de resolver. 3. Estudios sobre acumulacion de electrones. - El autor describe un procedimiento de observacion sistematica de las propriedades de los gases y mezclas utilizadas en el recuento proporcional. Cabe esperar que las mediciones efectuadas con este dispositivo permitan ampliar el campo de aplicacion de los contadores. (author) [Russian] I. Rabota nad schetnoj sistemoj, prednaznachenno j dlya izucheniya zakhvata ehlektronov, pokazala, chto diametr anoidnogo provoda v proportsional'no m schetchike s vysokim' davleniem mozhet okazyvat' bol'shoe vliyanie na razreshenie po ehnergii, poluchaemoe pri izmereniyakh radiatsii nizkoj ehnergii. V schetchike, rabotayushchem pri davlenii v 12 atmosfer, shirina raspredeleniya impul'sov pri radiatsii v 13,5 kehv K-zakhvata mozhet byt' izmenena ot 65% do 17% posredstvom izmeneniya diametra provoda ot 0,0076 do 0,0025 millimetra. EHto yavlenie ob{sup y}asnyaetsya kak dejstvie polozhitel'nogo prostranstvennog o zaryada iona v lavine. Dlya opredelennogo usileniya gaza i osnovnoj radiatsii plotnost' polozhitel'ny kh ionov v lavine bystro uvelichivaetsya vmeste s davleniem napolnyayushchego gaza, i kogda soputstvuyushchie ehlektricheskie polya stanovyatsya dostatochno bol'shimi, chtoby povliyat' na poslednie stadii protsessa umnozheniya, razreshenie po ehnergii schetchika ukhudshaetsya. Umen'shenie diametra anodnogo provoda uvelichivaet poyavlyayushcheesya izvne pole v tom meste, gde proiskhodit umnozhenie, i tem samym stremitsya protivodejstvovat ' dejstviyu prostranstvennogo zaryada. Ispol'zovanie 0,0025-millimetrovy kh anodnykh provodov okazalos' udovletvoritel'ny m pri novykh izmereniyakh koehffitsient a zakhvata L/K, provodimogo s mnogoprovodno j schetnoj sistemoj s Davleniem do 12 atmosfer. Rezul'taty, poluchennye dlya koehffitsienta zakhvata L/K s Ge{sup 71} i Kg{sup 79} ravny 0,115 i 0,112 sootvetstvenno . Tazhe schetnaya sistema ispol'zovalas' pri issledovanii M-zakhvata v ehtikh dvukh izotopakh. Nizkaya ehnergiya radiatsii M-zakhvata, 180 ehv v Ge{sup 71}, 260 ehv v Kg{sup 79} i ee nizkaya intensivnost' po po sravneniyu s intensivnost'yu K-zakhvata zatrudnyayut tochnoe izmerenie; no vysshie tochki blagodarya M-zakhvatu nablyudalis' v impul'snykh spektrakh oboikh istochnikov. II. Schetchik s nizkim fonom. - Poslednie nablyudeniya, provedennye na kombinatsii proportsional'nog o i stsintillyatsionnog o schetchikov (dejstvuyushchikh v kachestve ehkranov), pokazyvayut, chto imeyutsya nekotorye real'nye trudnosti v sozdanii prostoj sistemy takogo roda. Dejstvie ee v printsipe ves'ma udovletvoritel'no , no trudno razreshit' takie prakticheskie voprosy, kak dolgovremenno e sokhranenie chistoty gaza. III. Izuchenie ehlektronnogo prisposobleniya . - Opisyvaetsya podkhod k probleme sistematicheski kh nablyudenij momenta v proportsional'no m ischislenii v gazakh i smesyakh. Nadeyutsya, chto takie izmereniya, na kotorye okazyvaet vozdejstvie ehto ustrojstvo, budut polezny dlya rasshireniya predelov primeneniya schetchikov. (author)}
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