கைகர் துகள் அளவி

கைகர் துகள் அளவி அல்லது கைகர்-மியுல்லர் துகள் அளவி அல்லது கைகர்-முல்லர் எண்ணி(Geiger counter, Geiger–Müller counter) என்பது அணுத்துகள்களான ஆல்பா, பீட்டா, காமா முதலான துகள்களின் எண்ணிக்கையை அளக்கும் ஒரு கருவி. இதனை இடாய்ச்சு (செருமன்) இயற்பியலாளர் அன்சு கைகர் என்பவர் 1908 இல் கண்டுபிடித்தார்.

இக்கருவியில் உள்ளே இருக்கும் குழாய் ஒன்றில் குறைந்த அழுத்தத்தில் ஈலியம், ஆர்கான், நியான் போன்ற மந்த வளிமம் ஒன்று நிறைந்து இருக்கும். ஒரு பொருளில் இருந்து கதிரியக்கத்தால் வெளியாகும் துகள்கள், இக்குழாயில் நுழைந்து அதில் இருக்கும் அணுக்களோடு மோதி அவற்றை மின்மவணுக்களாக (அயனிகளாக) ஆக்குகின்றன (துகளின் ஆற்றலால் வளிம அணுவில் உள்ள எதிர்மின்னி சிதறிப் பிரிந்து போய் மின்மமாகின்றது). இக்குழாயில் அமைந்துள்ள நேர்மின்ம, எதிர்மின்ம மின்முனைகளுக்கு இடையே இருக்கும் மின்புலத்தால், மின்மமான அணு உந்தப்பட்டு மின்முனையை அடையும் பொழுது மின்னோட்டம் பாய்கின்றது. இந்த மின்னோட்டத்தை அளப்பதன் மூலம் துகள்களை அளக்க இயலும். இப்படித் துகளைக் கண்டுபிடிக்க இயன்றாலும், துகளின் எண்ணிக்கையைத்தான் அளக்க இது பயன்படுமே அல்லாது, துகளின் ஆற்றலை அளக்க உதவாது. இந்தக் குறைந்த அழுத்தத்தில் நிறைந்திருக்கும் குழாய்க்குக் கைகர்-மியுல்லர் குழாய் (Geiger–Müller tube) என்று பெயர்.

இன்றளவும் கைகர் துகளளவிகள் அணு உலைநிலையங்களிலும், தொழிலகங்களிலும், சுரங்களிலும், புவியியல், மருத்துவத் துறைகளிலும், இயற்பியல் ஆய்வுக்களங்களிலும் பயன்பாட்டில் இருந்து வருகின்றது. இதன் பரவலான பயன்பாட்டுக்குக் காரணம் இதனை எளிதாக அதிகம் சிக்கல் இல்லாத மின்சுற்றுகளின் உதவியால் செய்யலாம்.

விளக்கம்
கைகர் துகளளவி துகள்களின் மின்மமாக்கும் கதிர்வீச்சுப் பண்பைப் பயன்படுத்தி துகள்களை அளக்கின்றன. இதன் கருவான பகுதி, குறைந்த அழுத்தத்தில், ஈலியம், நியான், ஆர்கான் போன்ற மந்த வளிமங்களோடு சிறிதளவும் உப்பீனி (ஆலசன்) வளிமங்களும் கலந்து நிறைந்திருக்கும், கைகர்-மியுல்லர் குழாய் ஆகும். அணுத் துகள்களோ அல்லது உயர் ஆற்றல் உடைய ஒளியன்களோ (புதிர்க்கதிர்கள் போன்ற மின்காந்த அலை அல்லது ஒளியன்களோ) இந்த வளிம அணுக்களின் மீது மோதும் பொழுது அவ்வணுக்கள் மின்மமாகின்றன. அப்படி மின்மமான மினவணி குழாயில் மின் புலத்தால் நகரச்செய்து திரட்டுவதன் மூலம் மின்னோட்டம் உண்டாக்குவதும், அதை அளப்பதுமே இதன் பின்புலத்தில் உள்ள இயக்கக்கூறுகள். மின்மவணுக்கள் திரட்டப்படும் பொழுது ஏற்படும் பின்னோட்டத்தை மிகைப்பிகள் தக்கவாறு பெரிதாக்கி அளக்கின்றன). இவற்றை இந்த அளவி நகரும் முள் வடிவிலோ, கண்ணால் காணக்கூடிய துடிப்பலைகளாகவோ, காதால் கிளிக்கிளிக் என்று கேட்கக்கூடிய ஒலியலைகளாகவோ மாற்றித் தருகின்றன. கைகர் துகளளவிக் கருவி ஒவ்வொரு துகளையும் கணக்கிட்டு மின்னோட்டமாகப் மாற்றியபின் அதனை ஒலிவடிவாக வெளியீடு செய்யும் பொழுது வரும் ஒலியை இங்கே கேட்கலாம்.

தற்கால துகளளவிகள் அணுத்துகள் அலல்து கதிர்வீச்சைப் பல பதின்ம மடங்கு துல்லியமாகக் காட்ட வல்லவை.

சிறிதளவு மாற்றப்பட்ட கைகர் துகளளவிகள், நொதுமிகளை (நியூட்ரான்களை) அளக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இக்கருவிகளில் போரான் டிரைபுளூரைடு அல்லது ஈலியம்-3 ஆகியவற்றோடு நெகிழி மட்டுப்படுத்திகளும் சேர்ந்து இருக்கும். நொதுமி இதில் பாய்ந்து செல்லும்பொழுது விரைவு தடைபட்டு ஆல்பா துகள் உண்டாக்கப்படுகின்றன. இந்த ஆல்பா துகள்களைக் கைகர் துகளளவி அளக்கின்றது. இதன் மூலம் நொதுமிகளையும் அளக்க முடிகின்றது

வரலாறு
1908 ஆம் ஆண்டு அன்சு கைகரும் எர்ணசுட்டு இரதர்போர்டும் இப்பொழுது மான்ச்செசுட்டர் பல்கலைக்கழகம் (அப்பொழுது இது மான்ச்செசுட்டரில் உள்ள விக்டோரியா பல்கலைக்கழகம் என அழைக்கப்பட்டது)என்று அழைக்கப்படும் இடத்தில் ஒரு கருவியை உருவாக்கினர். இதுவே இப்பொழுது கைகர் துகளளவி எனப்படுகின்றது E. Rutherford and H. Geiger (1908) "An electrical method of counting the number of α particles from radioactive substances," Proceedings of the Royal Society (London), Series A, vol. 81, no. 546, pages 141–161. இது ஆல்பா துகள்களை அளக்கவல்லதாக இருந்தது. பின்னர் 1928 ஆம் ஆண்டு, கைகரும் அவர் நெறியாளராக இருந்த அவருடைய முனைவர் பட்ட மாணவர் வால்ட்டர் மியுல்லரும் ([Walther Müller) இக் கருவியை மேம்படுத்தி பிற துகள்களையும் அளக்கும் திறம் உடையதாக உருவாக்கினர்.H. Geiger and W. Müller (1928). "Elektronenzählrohr zur Messung schwächster Aktivitäten" (Electron counting tube for the measurement of the weakest radioactivities), Die Naturwissenschaften (The Sciences), vol. 16, no. 31, pages 617–618.

தற்பொழுது உள்ள கைகர் துகளளவிகள் ஆலசன் அளவி (halogen counter) என்றும் அழைக்கப்படுகின்றது. இதனை 1947 இல் சிட்னி இலிசிபன் (Sidney H. Liebson) என்பவர் உருவாக்கினார்S. H. Liebson (1947) "The discharge mechanism of self-quenching Geiger-Mueller counters," Physical Review, vol. 72, no. 7, pages 602–608. இது முன்பிருந்த கைகர் துகளளவியைத் தாண்டி வந்துள்ளது, ஏனெனில் இது அதிக நாள்கள் கெடாமல் பயன்படுகின்றது. மேலும் குறைந்த மின் அழுத்தத்தையும் பயன்படுத்துகின்றது History of Portable Radiation Detection Instrumentation from the period 1920–60

பயன்பாட்டு வகைகள் 



மேற்கோள்களும் அடிக்குறிப்புகளும்

வெளியிணைப்புகள்
 கைகர் துகளளவி எவ்வாறு இயங்குகின்றது (ஆங்கிலத்தில்).

பகுப்பு:கதிரியக்கம்
பகுப்பு:அணுவியல்
பகுப்பு:ஆய்வுக்கூடக் கருவிகள்