Il contatore Geiger-Müller è un dispositivo in grado di rivelare ( e quindi "contare”) le particelle cariche che lo attraversano. Consiste in un cilindro metallico contenente un gas rarefatto (per esempio, una miscela di Argo e vapore di alcool, oppure He o Neon) a una pressione di 0,1 atmosfere, quindi  1/10 di quella terrestre. Il cilindro funge da catodo (elettrodo a potenziale minore) ed al centro del cilindro vi è un conduttore isolato che funge da anodo: tra i due conduttori è applicata differenza di potenziale molto alta, prossima a quella di scarica, prossima cioè al valore superato il quale gli elettroni del gas vengono "strappati” dal campo elettrico generato dalla differenza di potenziale ed il gas diviene conduttore.

In queste condizioni quando una radiazione attraversa il tubo e colpisce una molecola del gas, la ionizza, creando una coppia ione-elettrone. Gli ioni primari vengono accelerati a sufficienza da creare ionizzazioni secondarie, urtando con le altre molecole di gas. La peculiarità del contatore Geiger è che il campo elettrico è talmente intenso che anche le ionizzazioni secondarie creano a loro volta ulteriori ionizzazioni creando ciò che viene chiamato "moltiplicazione a valanga”. Oltre alla ionizzazione si hanno fenomeni quali l' eccitazione degli elettroni degli atomi del gas seguita da emissione di luce visibile e ultravioletta. Una piccola parte di tali fotoni dà luogo ad emissione di fotoelettroni che generano nuova ionizzazione. 

Nella regione di funzionamento di un contatore Geiger-Müller basta una sola coppia primaria per dar luogo ad una scarica a valanga completa e, quindi, l'ampiezza dell'impulso in uscita non è una misura della ionizzazione primaria e quindi dell'energia posseduta dalla particella che ha attraversato il contatore.

Dunque indipendentemente dall'energia che rilascia la particella primaria, il contatore produce  un impulso elettrico che sarà testimone dell'avvenuto contatto del tubo con una radiazione ionizzante, e sarà rilevato da un circuito elettronico (i famosi "click” che si sentono). A seconda del numero di conteggi fatti in un'unità di tempo, riusciamo a capire quante particelle cariche attraversano i tubo e dunque qual è l'intensità della radiazione di cui siamo investiti.

Riassumendo dunque,per le sue caratteristiche di funzionamento il contatore Geiger segnala solo con un impulso elettrico l'avvenuto passaggio di una radiazione ma non è in grado di distinguere direttamente il tipo di radiazione o di misurarne l'energia.

Il contatore GM può essere utilizzato per rivelare e contare particelle con potere di penetrazione tale da riuscire ad attraversare le pareti del cilindro: dunque per esempio particelle beta o raggi gamma.

I contatori GM vengono tuttavia utilizzati anche per rivelare particelle alfa: Il questo caso il tubo viene dotato di una finestra di vetro molto sottile in modo da permettere alle particelle di attraversarlo.

La dinamica di questi rivelatori è abbastanza ridotta, a causa del tempo morto durante il quale avviene un conteggio (ordine dei millisecondi).

Last modified: Thursday, 19 November 2015, 2:49 PM