Lab trivia: il contatore Geiger

Giuro, questa volta vado sul sicuro. Sono talmente certo che non ce la farete ad indovinare di cosa si tratta, che ho addirittura scattato una foto dell'oggetto misterioso nella sua interezza. Ecco diciamo che ne ho ripreso il "lato B", ma non vi aggiungo nessun altro suggerimento. Anzi no, uno ve lo dico: appartiene alla mia collezione privata (museo) di strumenti di laboratorio. Buon divertimento...



Il tubo Geiger-Muller

Smentito, come al solito. I lettori di unico-lab sono dei veri esperti e anche questa volta dopo pochi tentativi sono arrivate subito tre risposte corrette a completare il podio di questa edizione del Lab Trivia. In ordine Simone, YakBizzarro e Andrea hanno capito che la foto ritraeva la parte posteriore di un vecchio tubo Geiger, ovvero un rivelatore molto sensibile di radiazioni.

Non voglio dilungarmi troppo nella spiegazione del Geiger, ma vi do alcune indicazioni sul come funziona. L'idea di base è quella di avere un segnale elettrico "grande" che non necessiti di un successivo stadio di amplificazione in corrispondenza di ogni radiazione che attraversando il volume del tubo interagisca o con il gas o con le pareti che compongono il rivelatore. Il segnale è talmente grande che lo si può ascoltare direttamente collegando l'uscita ad un sistema di altoparlanti.

Il rivelatore è proprio un tubo, al cui interno è contenuto una particolare miscela di gas in grado di ionizzarsi al passaggio di una "radiazione". Attraverso i terminali che avete visto nella foto-indizio viene creato un intenso campo elettrico all'interno del volume in grado di produrre quella che si chiama moltiplicazione a valanga. Ovvero i pochi ioni creati dall'interazione diretta della radiazione vengono accelerati dal campo elettrico fino ad una velocità tale da ionizzare altre molecole di gas andando a creare quel segnale grande facilmente misurabile.

Il segnale grande viene ad un prezzo non indifferente, si paga in risoluzione energetica, infatti il tubo Geiger manca di proporzionalità, cioè il segnale elettrico in uscita è indipendente dall'energia della radiazione e dal numero di cariche primarie prodotte dall'interazione. Per questo motivo lo si chiama contatore Geiger perché permette di contare quanto frequentemente arrivano radiazioni che generano una moltiplicazione a valanga.

Una parola sul quencing prima di concludere. Abbiamo detto che il campo elettrico così intenso all'interno del tubo è in grado di moltiplicare gli ioni, ma come si spegne la valanga? E' un'ottima domanda e il trucco è proprio nel quencing, ovvero nella riduzione temporanea del campo elettrico in modo da fermare la valanga per un tempo sufficientemente lungo da permettere al dispositivo di ritornare all'equilibrio. Il campo si riduce per effetto del gas che via via che si ionizza crea una distribuzione di carica spaziale che si oppone al campo elettrico frenando la valanga.

A lunedì prossimo...