ガイガーミューラー管でγ線を計る際の原理について@bunogeto さんの解説と@mkuze さんのツッコミ

bunogeto @bunogeto

GMCでγ測る時の原理だけど、これは、γがどこかの物質（たとえば窓とかガス封入ガラスとか）をイオン化して、出てくるイオン化電子をGMCのガス部分＋組み込みワイヤで増幅して見ている。このカウンタ、ガイガーモードといって、一発でもイオン化電子来たら、出力は即飽和して、max out。

bunogeto @bunogeto

（続）つまり、最初に何個イオン化電子ができたのか、といったことには出力信号の大きさは依存しない。イオン化電子が出来れば鳴る、来なければ鳴らない、といったふうな1-0カウンタです。元RIがCo60だろうが、Cs137 だろうが、そう。じゃ、Co60とCs137とGCMで区別つくか？

bunogeto @bunogeto

（続）というと、区別はつかない。では、それで何故Sv/hが測れるの？というと、それは、GCMでものをカウントするとき、こりゃ Cs137 だろと「仮定して」換算勘定する、ということであって、GCMだけでこれがCs137 だと特定出来るわけでは全く無い。

bunogeto @bunogeto

(続）まぁ、今みたいな状況ならそこらにあるRIはCs137 でしょ、といって十中八九は正しいので構わないてば構わないが、本当は、それは別途確認しないとダメなのです。というか、そもそもGCMの使いかたは、まず、（１）ここ、RIがありそうかどうか見る、（２）ありそうなら、NaI や

bunogeto @bunogeto

（続）Geつかって核種特定する、の段取り測定の第一段階、ツユはらいみたいなものです。しかるのち、これの核種はCs137 だと分かったよ、となったら、安心してGCMのカウントからCs137 Sv/h への換算つかった測定を。というように進む。そういうもんであると。

mk @mkuze

@bunogeto γがイオン化でなくてγが作ったβ（光電かコンプトンか）がイオン化ですよね。あと、本当に1イオンで放電しますか？

bunogeto @bunogeto

（続）kuzeさんの突っ込みが入ったので修正しとくと、イオン化電子と最初いったのは若干あれで、まぁ、コンプトン電子かもしらん。何しろ、カウンタの物質にγがぶつかってたたき出される電子一般がタネになる。

bunogeto @bunogeto

（続）それから、kuzeさんのもう一個の突っ込みで、電子本当に一個だけでGCM鳴るか？だが、確かに、これも正しくないかも知れません。数個以上来ないと鳴らない可能性があるので、ここは訂正します。しかしまぁ、γ一発来たらGCM一回鳴り（あるいは他の効率制約要素いれて 0.x回鳴り）

bunogeto @bunogeto

（続）といった感じです。

bunogeto @bunogeto

んで、さっきmihoko_nojiri氏が言っていたγのエネルギーが1.25MeV越えると感度無いよ、といってGCMあるけど、どうよ？の件。

bunogeto @bunogeto

（続）これは、http://bit.ly/leukVO　みたく、γの減衰長（どのくらいの頻度で物質と相互作用するかの指標と思って良い）のエネルギー依存性に関係する。減衰長てのは、大ならば相互作用しやすく、小ならば逆。見ると分かるのは1MeV(Co60など）くらいのγは、

bunogeto @bunogeto

（続）0.6MeVくらいの（Cs137的な）に比べて、減衰長が長い（さっきのグラフの縦軸に物質の密度を掛けると、1/cm <-- 減衰長の逆数が出る。ややこしくてすいません）。ようは、エネルギーが高いと相互作用しにくくなる。50%くらい。ということです。

mk @mkuze

ここの「電子」はイオンのことでβ線のことではないです。RT @bunogeto: （続）それから、kuzeさんのもう一個の突っ込みで、電子本当に一個だけでGCM鳴るか？だが、確かに、これも正しくないかも知れません。数個以上来ないと鳴らない可能性があるので、ここは訂正します。

bunogeto @bunogeto

（続）この、50%くらいの相互作用の大きさの差、というのが、GCMの感度に焼き直したらどのていどの影響なんだ？については、レートにして50%減とか増とかに対応するのだが、実測定上どのていどの支障となるのか？そこは、現物に触っているわけじゃないので、申し訳ないけど私はよく判らない。

mk @mkuze

β線が1本ガイガーの有感領域に入ったら100%鳴ると思います。β線も電子、イオン化してガイガーの芯線に引かれるのも電子、ガンマ線は光子、NaIシンチが光って出す可視光も光子、ややこしいのよね。

bunogeto @bunogeto

@mkuze イオンではガスChは鳴らない。+HVのワイヤ周りにタネ電子がやってきて、電子アバランシェ増幅が起こされて、そこで出来たイオンがカソードに流れるときに信号になる。でしょ。

mk @mkuze

@bunogeto ああすみません、イオン化した片割れの電子もイオンと書きました。

bunogeto @bunogeto

@mkuze はいはいはいはい、その片割れ電子をイオン化電子と呼びました、私は。

mk @mkuze

@bunogeto はい。ただ電子と書くとβ線と理解なさる人もいるかと思いましたので。

bunogeto @bunogeto

てことで、極少数のかたがメモしてる気配を感ずる以外は、軽く遠巻きにされてるように思いますが、GCMてのはそういうもんです。てことで、明日朝になったらmihoko_nojiri氏の翻訳か、はやの先生のダメだし監修が入っているんじゃねぇかと。おしまい。

bunogeto @bunogeto

× GCM ○ GMC

mk @mkuze

変なこと書きましたね。「イオンの相棒の電子」のことです。イオンは電子が剥ぎ取られた残りの＋電気のデカイ方ですよね、RT @mkuze: ここの「電子」はイオンのことでβ線のことではないです。

mk @mkuze

Arガスとしてイオン化エネルギー30eVくらい？宇宙線μだと水1cmで1.5MeV程度の電離損失だからArの比重0.002くらいなので3keV/cmこれを30eVで割って1cmのガスを通過すると100個くらいの原子をイオン化するのかな？

mk @mkuze

このイオンの数に比例した電荷が出力されるのが比例計数管（電離箱）、もっとガンガン電圧をかけてパチっと放電して＋ー極間に貯められた電荷が全部流れちゃうのがガイガーカウンター。