газоразрядный прибор для регистрации ионизирующих излучении (См. Ионизирующие излучения), создающий сигнал, амплитуда которого пропорциональна энергии регистрируемой частицы, теряемой в его объеме на ионизацию. Заряженная частица, проходя через газ, наполняющий П. с., создаёт на своём пути па́ры ион - электрон, число которых зависит от энергии, терямой частицей в газе. При полном торможении частицы в П. с. импульс пропорционален энергии частицы. Как и в ионизационной камере (См. Ионизационная камера), под действием электрического поля электроны движутся к аноду, ионы - к катоду. В отличие от ионизационной камеры вблизи анода П. с. поле столь велико, что электроны приобретают энергию, достаточную для вторичной ионизации. В результате вместо каждого первичного электрона на анод приходит лавина электронов и полное число электронов, собранных на аноде П. с., во много раз превышает число первичных электронов. Отношение полного числа собранных электронов к первоначальному количеству называется коэффициентом газового усиления (в формировании импульса участвуют также и ионы). В П. с. обычно катодом служит цилиндр, а анодом - тонкая (10-100 мкм) металлическая нить, натянутая по оси цилиндра (см. рис.). Газовое усиление осуществляется вблизи анода на расстоянии, сравнимом с диаметром нити, а весь остальной путь электроны дрейфуют под действием поля без "размножения". П. с. заполняют инертными газами (рабочий газ не должен поглощать дрейфующие электроны) с добавлением небольшого количества многоатомных газов, которые поглощают фотоны, образующиеся в лавинах.

Типичные характеристики П. с.: коэффициент газового усиления Пропорциональный счётчик 10³-10⁴ (но может достигать 10⁶ и больше); амплитуда импульса Пропорциональный счётчик 10^-2 в при ёмкости П. с. около 20 пкф; развитие лавины происходит за время Пропорциональный счётчик 10^-9-10^-8 сек, однако момент появления сигнала на выходе П. с. зависит от места прохождения ионизующей частицы, т. е. от времени дрейфа электронов до нити. При радиусе Пропорциональный счётчик 1 см и давлении Пропорциональный счётчик 1 атм время запаздывания сигнала относительно пролёта частицы Пропорциональный счётчик 10^-6 сек. По энергетическому разрешению П. с. превосходит Сцинтилляционный счётчик, но уступает полупроводниковому детектору (См. Полупроводниковый детектор). Однако П. с. позволяют работать в области энергий < 1 кэв, где полупроводниковые детекторы неприменимы.

П. с. используются для регистрации всех видов ионизирующих излучений. Существуют П. с. для регистрации α-частиц, электронов, осколков деления ядер и т.д., а также для нейтронов, гамма- и рентгеновских квантов. В последнем случае используются процессы взаимодействия нейтронов, γ- и рентгеновских квантов с наполняющим счётчик газом, в результате которых образуются регистрируемые П. с. вторичные заряженные частицы (см. Нейтронные детекторы). П. с. сыграл важную роль в ядерной физике 30-40-х гг. 20 в., являясь наряду с ионизационной камерой практически единственным спектрометрическим детектором.

Второе рождение П. с. получил в физике частиц высоких энергий в конце 60-х гг. в виде пропорциональной камеры, состоящей из большого числа (10²-10³) П. с., расположенных в одной плоскости и в одном газовом объёме. Такое устройство позволяет не только измерять ионизацию частицы в каждом отдельном счётчике, но и фиксировать место её прохождения. Типичные параметры пропорциональных камер: расстояние между соседними анодными нитями Пропорциональный счётчик 1-2 мм, расстояние между анодной и катодной плоскостями Пропорциональный счётчик1 см; разрешающее время Пропорциональный счётчик 10^-7 сек. Развитие микроэлектроники (См. Микроэлектроника) и внедрение в экспериментальную технику ЭВМ позволили создать системы, состоящие из десятков тыс. отдельных нитей, соединённых непосредственно с ЭВМ, которая запоминает и обрабатывает всю информацию от пропорциональной камеры. Т. о., она является одновременно быстродействующим спектрометром и трековым детектором.

В 70-х гг. появилась дрейфовая камера, в которой для измерения места пролёта частицы используется дрейф электронов, предшествующий образованию лавины. Чередуя аноды и катоды отдельных П. с. в одной плоскости и измеряя время дрейфа электронов, можно измерить место прохождения частицы через камеру с высокой точностью (Пропорциональный счётчик 0,1 мм) при числе нитей в 10 раз меньше, чем в пропорциональной камере. П. с. применяются не только в ядерной физике, но и в физике космических лучей (См. Космические лучи), астрофизике, в технике, медицине, геологии, археологии и т.д. Например, с помощью установленного на "Луноходе-1" П. с. по рентгеновской флюоресценции производился химический элементный анализ вещества поверхности Луны.

Лит.: Векслер В., Грошев Л., Исаев Б., Ионизационные методы исследования излучений, М. - Л., 1949; Принципы и методы регистрации элементарных частиц, пер. с англ., М., 1963; Калашникова В. И., Козодаев М. С., Детекторы элементарных частиц, М., 1966 (Экспериментальные методы ядерной физики, [ч. 1]).

В. С. Кафтанов, А. В. Стрелков.

Схема пропорционального счетчика : а - область дрейфа электронов; б - область газового усиления.

1. прибор, показывающий уровень воды в каком-нибудь устройстве.

2. прибор для измерения расхода воды.

ВОДОМ'ЕР, водомера, ·муж. (тех.). Прибор для измерения количества протекающей воды.

| Шкала для наблюдения высоты уровня воды в реке.

газоразрядный прибор для обнаружения и исследования различного рода радиоактивных и др. ионизирующих излучений: α- и β-частиц, γ-kвантов, световых и рентгеновских квантов, частиц высокой энергии в космических лучах (См. Космические лучи) и на ускорителях. Гамма-кванты регистрируются Г. - М. с. по вторичным ионизирующим частицам - фотоэлектронам (См. Фотоэлектроны), комптоновским электронам (см. Комптон-эффект (См. Комптона эффект)), электронно-позитронным парам (см. Аннигиляция и рождение пар); нейтроны регистрируются по ядрам отдачи и продуктам ядерных реакций, возникающим в газе счётчика.

В Г. - М. с. рабочий объём - газоразрядный промежуток с сильно неоднородным электрическим полем. Чаще всего применяют счётчики с коаксиально расположенными цилиндрическими электродами: внешний цилиндр - катод, тонкая нить, натянутая вдоль его оси, - анод (рис. 1). Электроды заключены в герметически замкнутый резервуар, наполненный каким-либо газом до давления 13-26 кн/м² (100-200 мм pm. ст.). К электродам счётчика прикладывается напряжение в несколько сот в. На нить подаётся знак + через сопротивление R (рис. 2). Если в рабочем объёме счётчика нет свободных электронов, электрический разряд в нём не возникает. При попадании в счётчик ионизирующей частицы в газе образуются свободные электроны, которые движутся к положительно заряженной нити. Вблизи нити напряжённость электрического поля велика и электроны ускоряются настолько, что начинают, в свою очередь, ионизовать газ. В результате по мере приближения к нити число электронов лавинообразно нарастает. Возникает вспышка коронного разряда (См. Коронный разряд) и через счётчик течёт ток. При достаточно большом R (10⁸-10¹⁰ Ω) на нити скапливается отрицательный заряд и разность потенциалов между нитью и катодом быстро падает, в результате чего разряд обрывается. После этого чувствительность счётчика восстанавливается через 10^-1-10^-3 сек (время разрядки ёмкости С через сопротивление R). Такое большое время нечувствительности неудобно для многих применений. Ввиду этого несамогасящиеся счётчики, в которых гашение разрядов обеспечивается сопротивлением R, были вытеснены самогасящимися счётчиками (предложены Тростом), которые к тому же более стабильны. В них благодаря специальному газовому наполнению (инертный газ с примесью сложных молекул, например паров спирта, и небольшой примесью галогенов - хлора, брома, и́ода) разряд сам собой обрывается даже при малых сопротивлениях R. Время нечувствительности самогасящегося счётчика Гейгера - Мюллера счётчик10^-4 сек.

Электрические импульсы во внешней цепи, возникающие при вспышках разряда в Г. - М. с., усиливаются и регистрируются электромагнитным счётчиком или пересчётной схемой. На рис. 3 приведена счётная характеристика Г. - М. с. - зависимость числа N регистрируемых в единицу времени импульсов от приложенного к счётчику напряжения V. Рабочий участок характеристики (плато) имеет протяжённость от нескольких десятков в до нескольких сот в. На плато число отсчётов практически равно числу ионизующих частиц, попадающих в счетчик.

Г. - М. с. используют во многих областях физики, в биологии и медицине, в археологии, геологии и технике.

Лит.: Принципы и методы регистрации элементарных частиц, пер. с англ., М., 1963; Калашникова В. И., Козодаев М, С., Детекторы элементарных частиц, М. 1966 (Экспериментальные методы ядерной физики, ч, 1).

Рис. 1. Схема стеклянного счётчика Гейгера - Мюллера: 1 - герметически запаянная стеклянная трубка; 2 - катод (тонкий слой меди на трубке из нержавеющей стали); 3 - вывод катода; 4 - анод (тонкая натянутая нить).

Рис. 2. Схема включения счётчика Гейгера - Мюллера.

Рис. 3. Счётная характеристика счётчика Гейгера - Мюллера.