Geyger hisoblagichi, Geyger — Myuller hisoblagichi — gaz razryadli asbob bo‘lib, u ichiga kiradigan zarrachalarni avtomatik sanaydi. Bular — ionlashtiruvchi zarrachalar.

Uning ishlash tamoyilini 1908-yilda Hans Geyger taklif qilgan; 1928-yilda Valter Myuller Geyger rahbarligida ishlab, hisoblagich qayd etadigan nurlanish turiga qarab tuzilishi bilan farqlanuvchi asbobning bir necha variantini amalda yaratgan.

Asbob gaz bilan to‘ldirilgan kondensator bo‘lib, gaz hajmidan ionlashtiruvchi zarracha o‘tganda unda elektr razryadi yuzaga keladi. Qo‘shimcha elektron sxema hisoblagichni elektr energiyasi bilan ta’minlaydi (odatda kamida 300 V). Zarurat bo‘lganda ushbu sxema razryadni so‘ndiradi va hisoblagichda yuz bergan razryadlar sonini sanaydi.

Geyger hisoblagichlari o‘z-o‘zidan so‘nmaydigan va o‘z-o‘zidan so‘nadigan (razryadni to‘xtatish uchun tashqi sxema talab qilmaydigan) turlarga bo‘linadi.

Quyida sanalgan qurilmalar maishiy dozimetrlar va radiometrlarda, xususan, SSSR va Rossiyada ishlab chiqarilganlarida odatda qo‘llanadi; ularning ishchi kuchlanishi 390 V:

• «SBM-20» yoki «STS-5» (o‘lchami qalamdan sal yo‘g‘onroq), «SBM-21» (sigareta filtridek, ikkalasi ham po‘lat korpusli bo‘lib, qattiq β- va γ-nurlanishni qayd etishga yaroqli). SBM-20 ga o‘lchami va ko‘rsatkichlari jihatidan o‘xshash model — SI-19G.
• «SI-8B» (korpusida slyudali darchasi bor, yumshoq β-nurlanishni o‘lchashga yaroqli).
• «SBT-10» — uchida slyudali darchasi bo‘lgan, yumshoq beta-nurlanishga sezgir hisoblagich, ammo u, masalan, nikel-63 ni «ko‘rmaydi». Unga juda o‘xshash, biroq slyudali darchasining yuzasi kichikroq bo‘lgan hisoblagich SBT-11 deb ataladi
• SBT-9 SI-19G ning yarmiga o‘xshaydi, ammo uchida juda kichik va juda yupqa slyudali darchasi bo‘lgani sababli hatto alfa-nurlanishni.
• SI-3BG — o‘lchash chegarasi juda yuqori, 200 r/soatgacha yetadigan hisoblagich; beta-nurlanishni o‘lchash uchun deyarli yaroqsiz va amalda deyarli doimo faqat harbiy maqsadli asboblarda ishlatiladi

Geyger — Myuller hisoblagichining keng qo‘llanilishi uning yuqori sezgirligi, har xil nurlanish turlarini qayd eta olishi, qurilmasining nisbatan soddaligi va arzonligi bilan izohlanadi.

Past energiyali rentgen nurlanishini qayd etuvchi hisoblagichlarda berilliydan yasalgan darcha bo‘ladi.

Silindrsimon Geyger — Myuller hisoblagichi metall naychadan yoki ichki yuzasi metall bilan qoplangan shisha naychadan hamda silindr o‘qi bo‘ylab tortilgan ingichka metall simdan iborat. Sim anod, naycha esa katod vazifasini bajaradi. Naycha siyraklashtirilgan gaz bilan to‘ldiriladi; aksariyat hollarda asl (inert) gazlar — argon va neon ishlatiladi. Katod bilan anod o‘rtasida hisoblagichning geometrik o‘lchamlari, elektrodlar materiali va ichidagi gaz muhitiga qarab bir necha yuz voltdan bir necha ming voltgacha kuchlanish hosil qilinadi. Keng tarqalgan mahalliy Geyger hisoblagichlarining aksariyatiga 400 V.

Hisoblagichning ishlashi zarba ionlanishiga asoslanadi. Gamma-kvantlar, radioaktiv izotopdan chiqib hisoblagich devorlariga urilganda, ulardan elektronlarni ajratib chiqaradi. Elektronlar gazda harakatlanib, gaz atomlari bilan to‘qnashadi va ularning elektronlarini urib chiqaradi; natijada musbat ionlar va erkin elektronlar hosil bo‘ladi. Katod bilan anod orasidagi elektr maydon elektronlarni zarba ta’sirida ionlanish boshlanadigan energiyagacha tezlashtiradi. Ionlar ko‘chkisi yuzaga kelib, birlamchi zaryad tashuvchilar ko‘payadi. Maydon kuchlanganligi yetarlicha katta bo‘lsa, ionlarning energiyasi mustaqil razryadni davom ettira oladigan ikkilamchi ko‘chkilarni yuzaga keltirishga yetadi, shu sababli hisoblagichdan o‘tuvchi tok keskin ortadi. Geyger hisoblagichi shu jihati bilan proporsional hisoblagichdan farq qiladi: unda maydon kuchlanganligi ikkilamchi ko‘chkilarni hosil qilish uchun yetarli bo‘lmaydi va birlamchi ko‘chki o‘tib ketgach, razryad to‘xtaydi. Shu vaqtda qarshiligi R bo‘lgan rezistorda kuchlanish impulsi paydo bo‘ladi va u qayd etuvchi qurilmaga uzatiladi. Hisoblagich keyingi kelib tushgan zarrachani ham qayd eta olishi uchun ko‘chkisimon razryad so‘ndirilishi kerak. Bu avtomatik ravishda sodir bo‘ladi. R rezistorda tok impulsi paydo bo‘lganda kuchlanishning katta pasayishi yuz beradi. Natijada anod bilan katod orasidagi kuchlanish razryadni to‘xtatadigan darajada keskin kamayadi va hisoblagich yana ishlashga tayyor bo‘ladi. Razryadni tezroq so‘ndirish uchun hisoblagichdagi kuchlanishni majburan pasaytiradigan maxsus sxemalardan foydalanish mumkin. Bu anod qarshiligini kamaytirish va signal darajasini oshirish imkonini ham beradi. Biroq ko‘pincha hisoblagich ichidagi gaz aralashmasiga oz miqdorda galogen (brom yoki yod) yoxud molekulyar massasi nisbatan katta bo‘lgan organik birikma (odatda biror spirt) qo‘shiladi. Bu molekulalar musbat ionlar bilan o‘zaro ta’sirlashib, massasi kattaroq va harakatchanligi pastroq ionlarni hosil qiladi. Bundan tashqari, ular razryadning ultrabinafsha nurlanishini kuchli yutadi. Ana shu ikki omil anod qarshiligi kichik bo‘lganida ham razryadning tez va o‘z-o‘zidan so‘nishiga olib keladi. Bunday hisoblagichlar o‘z-o‘zidan so‘nadigan hisoblagichlar deyiladi. So‘ndiruvchi qo‘shimcha sifatida spirt ishlatilsa, har bir impuls vaqtida uning bir qismi parchalanadi. Shu bois so‘ndiruvchi modda asta-sekin sarflanadi va hisoblagich qayd etishi mumkin bo‘lgan zarrachalar soni bo‘yicha muayyan (ancha katta bo‘lsa-da) xizmat resursiga ega bo‘ladi. Bu resurs tugaganda hisoblagich «yonishni» boshlaydi: nurlanish bo‘lmasa ham hisoblash tezligi o‘z-o‘zidan ortadi, keyin esa hisoblagich ichida uzluksiz razryad paydo bo‘ladi. Galogenli hisoblagichlarda parchalanib ketgan galogen molekulalari yana birikadi. Shuning uchun ularning xizmat resursi ancha katta (10¹⁰ impuls va undan ko‘p).

Hisoblash xarakteristikasi (hisoblash tezligining hisoblagichga beriladigan kuchlanishga bog‘liqligi) aniq ifodalangan plato — deyarli o‘zgarmas soha — ga ega. Shu sohada hisoblash tezligi kuchlanishga juda kam bog‘liq bo‘ladi. Past kuchlanishli hisoblagichlarda bunday plato uzunligi 80—100 V ga, yuqori kuchlanishli hisoblagichlarda esa bir necha yuz voltga yetadi.

Geyger hisoblagichidan chiqadigan signalning davomiyligi nisbatan katta (≈10⁻⁴ s). Zarracha o‘tishi va elektronlar ko‘chkisi hosil bo‘lishidan keyin anod simi yaqinidagi bo‘shliqni to‘ldirgan sekin harakatlanuvchi musbat ionlarning katodga yetib borishi hamda detektor sezgirligi tiklanishi uchun aynan shuncha vaqt kerak bo‘ladi.

Hisoblagichning muhim xususiyatlaridan biri uning samaradorligidir. Hisoblagichga kelib tushgan barcha γ-fotonlar ham ikkilamchi elektronlarni hosil qilib, qayd etilavermaydi. Chunki γ-nurlarning modda bilan o‘zaro ta’sirlashishi nisbatan kam uchraydi, ikkilamchi elektronlarning bir qismi esa gazli hajmga yetib bormasdan qurilma devorlarida yutiladi.

Geyger hisoblagichining zarrachalarni qayd etish samaradorligi ularning tabiatiga bog‘liq. Zaryadlangan zarrachalar (masalan, alfa- va beta-zarralar) deyarli har doim hisoblagichda razryad hosil qiladi, ammo ularning bir qismi hisoblagich devorlarining materialida yo‘qoladi. Bu ayniqsa alfa-zarralar va yumshoq beta-nurlanish uchun muhim. Ularni qayd etish maqsadida hisoblagichda yupqa (2—7 mkm — alfa-nurlanishni qayd etish uchun va 10—15 mkm — yumshoq beta-nurlanish uchun) slyuda, alyuminiy yoki berilliy folgasi yoxud polimer plyonkadan darcha yasaladi. Hisoblagichning rentgen va gamma-nurlanishni qayd etish samaradorligi uning devorlari qalinligi, materiali hamda nurlanish energiyasiga bog‘liq. γ-nurlanish modda bilan kuchsiz o‘zaro ta’sirlashgani sababli, odatda γ-hisoblagichlarning samaradorligi past bo‘lib, atigi 1—2 % ni tashkil etadi. Eng yuqori samaradorlikka devorlari atom raqami Z yuqori bo‘lgan materialdan tayyorlangan hisoblagichlar ega, chunki bunda ikkilamchi elektronlar ko‘proq hosil bo‘ladi. Bundan tashqari, hisoblagich devorlari yetarlicha qalin bo‘lishi kerak. Devor qalinligi uning materialidagi ikkilamchi elektronlarning erkin yugurish yo‘liga teng bo‘lishi shartidan kelib chiqib tanlanadi. Devor haddan tashqari qalin bo‘lsa, ikkilamchi elektronlar hisoblagichning ishchi hajmiga kira olmaydi va tok impulsi paydo bo‘lmaydi. Bu hisoblash tezligining gamma-kvant energiyasiga xos bog‘liqligini («nurlanish qattiqligiga bog‘liqlik» deb ataladigan hodisani) yuzaga keltiradi. Bunda aniq ifodalangan maksimum mavjud bo‘lib, ko‘pchilik Geyger hisoblagichlarida u yumshoq gamma-nurlanish sohasiga to‘g‘ri keladi. Geyger hisoblagichlaridan dozimetrik asboblarda foydalanilganda, bu energiyaga bog‘liqlik qo‘shimcha ekran (masalan, po‘lat yoki qo‘rg‘oshin ekran) yordamida qisman to‘g‘rilanadi. Ekran sezgirlik maksimumi atrofidagi yumshoq gamma-nurlanishni yutadi, shu bilan birga o‘z materialida ikkilamchi elektronlar va Kompton nurlanishi hosil bo‘lgani uchun yuqori energiyali gamma-kvantlarni qayd etish samaradorligini biroz oshiradi. Natijada hisoblash tezligining doza quvvatiga bog‘liqligi ancha tekislanadi. Beta- va gamma-nurlanishni alohida aniqlash imkoniyati bo‘lishi uchun bunday ekran ko‘pincha yechiladigan qilib tayyorlanadi. Rentgen nurlanishini qayd etish uchun esa, aksincha, alfa- va yumshoq beta-nurlanish detektorlaridagi kabi yupqa darchali hisoblagichlar qo‘llanadi.

Neytronlar gaz razryadli hisoblagichlarda bevosita aniqlanmaydi. Gaz muhiti sifatida geliy-3 yoki bor trifloridi ishlatilishi yoxud devor materialiga bor qo‘shilishi yadro reaksiyalarida hosil bo‘ladigan zaryadlangan mahsulotlar orqali neytronlarni qayd etish imkonini beradi.

Geyger — Myuller hisoblagichining samaradorligi past va zarracha energiyasiga kuchli bog‘liq bo‘lishidan tashqari yana bir kamchiligi shundaki, u zarrachalarning turini ajratish hamda energiyasini aniqlash imkonini bermaydi. Bu kamchiliklar ssintillyatsion hisoblagichlarda yo‘q.

Geyger hisoblagichi bilan kuchsiz ionlashtiruvchi nurlanish oqimlarini o‘lchaganda uning o‘z fonini hisobga olish zarur. Hatto ionlashtiruvchi nurlanishdan himoya qiluvchi qalin qo‘rg‘oshin qoplama ichida ham hisoblash tezligi hech qachon nolga teng bo‘lmaydi. Hisoblagichning bunday o‘z-o‘zidan faolligi sabablaridan biri — kosmik nurlanishning yuqori energiyali tarkibiy qismidir. U asosan myuonlardan tashkil topgan bo‘lib, hatto o‘nlab santimetr qalinlikdagi qo‘rg‘oshindan ham sezilarli susaymasdan o‘tadi. Yer yuzasi yaqinida har bir kvadrat santimetrdan bir daqiqada o‘rtacha 1 ta myuon o‘tadi; Geyger hisoblagichining ularni qayd etish samaradorligi esa amalda 100 %. Fonning yana bir manbai — hisoblagichning o‘z materiallari radioaktiv moddalar bilan «ifloslangan» bo‘lishidir. Bundan tashqari, hisoblagich katodidan elektronlarning o‘z-o‘zidan ajralib chiqishi ham uning ichki foniga sezilarli hissa qo‘shadi.

Tarixiy sabablarga ko‘ra, jadvaldagi ushbu va undan keyingi atamalarning ruscha hamda inglizcha shakllari bir-biriga mos kelmaydi.