가이거 카운터

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정식 명칭: 가이거-뮐러 카운터(Geiger-Müller Counter)
한국어 표기 : 가이거 계수기

1 개요

방사선을 측정할 수 있는 관이다. 측정 단위는 CPS(Count Per Second). 즉, 방사능 입자 하나하나를 셀 수 있다. 1908년 어니스트 러더퍼드밑의 요하네스 "한스" 빌헬름 가이거(Johannes "Hans" Wilhelm Geiger)가 개발하였으며, 그후 1928년 휘하의 발터 뮐러와 함께 개량한 게 현재의 가이거 뮐러 튜브이다.

2 작동 원리

작동의 원리는 간단하다.어딜봐서 가이거 카운터는 외곽전도체와 내부에 머리카락보다 약간 굵은 도선이 있는데, 이 튜브 내에는 알콜,아르곤 등의 가스가 있어서 기본적으론 비전도 상태를 유지하고 있다.

이런 튜브 내부 상태에서 방사선 입자가 날아 들어오면 내부 가스에 입자가 박으면서 가스를 전리시킨다.(쉽게는 이온화) 그러면 계수기 내부는 일시적으로 전도 상태가 되어 전류가 흐르고, 순식간에 전류는 소거되어 다시 원래 상태가 된다. 참고로 저 방식은 전리상자(Ion Chamber)하고 비슷한 방식이다.

이 때 발생하는 전류 펄스가 1개 방사선 입자에 대한 대응 신호이다. 이것을 적절하게 블랙박스에서 처리를 하여 디스플레이로 뽑아주면 된다. 방사선 입자에 순간적으로 전류가 흐를 때에는 반응음으로 '틱티티틱'하는 소리가 함께 들리며, 이 소리는 가이거 카운터, 그리고 '방사선이 존재한다'는 그 자체의 상황을 상징할 정도로 유명하다. 영화나 게임 등의 매체에서 방사선을 탐지할 때 나는 소리가 바로 이 것. 가이거 카운터의 소리.

3 주의 사항

가이거 카운터는 입자의 에너지에 따라 반응률이 크게 차이가 나므로, 제작시에 주의를 요하며, 다른 방사선 감지 센서에 비해 한계 범위가 500CPS 로 낮은 편이다. 실제 가이거 카운터를 구입하여 사용하보면 알겠지만, 수백 CPS 이상의 방사선을 검출할 경우 삐---------- 거리면서 가이거 카운터가 작동을 하지 않는다. 과도한 방전으로 인해 관에 무리가 가거나, 전원부에 무리가 가거나, 관에 나온 신호가 난잡해지거나 하는 것 때문에 컨트롤 보드에서 일정 CPS 이상에선 더이상 작동을 안하는것이다.

스마트폰 애플리케이션을 사용한 가이거 카운터는 비교적 저렴하지만 그렇지 않은 경우에는 아주 비싸다. 측정을 해보고싶은 물건이 생기면 스마트폰에 연동되는 놈을 사서 쓰거나 아니면 가이거 카운터를 빌리자.