Forte Résistance en série d'un tube geiger

[zigobas]

Salut à tous !
Avant de me lancer dans la réalisation d'un montage geiger, j'ai une petite question qui me taraude.
Sur tous les schémas disponibles, il y a en série au tube geiger une très forte résistance; en générale 10M.

Cependant, l'explication de sa présence est un peu ambiguë :
- Est-ce une résistance limitative de courant, placée ici pour protéger le tube geiger d'un fort passage de courant lorsqu'un rayonnement ionise son gaz ? C'est la réponse la plus courante.
- Est-ce une résistance d'adaptation d'impédance ? Je vois parfois cette utilisation, mais dans ce cas je ne comprends pas vraiment le fonctionnement...

Question peut être rattachée : j'ai trouvé il y a peu une construction de détecteur de radioactivité avec une chambre d'ionisation à la place du tube geiger. Apparemment, il y a aussi cette forte résistance en série. Mais une chambre d'ionisation en aurait-elle besoin vu qu'elle ne contient pas de gaz susceptible de se dégrader sous un fort courant...

Merci de toute aide !
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[inviteede7e2b6]

hello ,

un tube geiger fonctionne sous une tension élevée, et chaque "choc" d'une particule crée un courant faible, par accélération des E- secondaires créés par l'ionisation (pour faire simple)

pour mettre ce courant en évidence, afin d'obtenir une tension exploitable (amplifiable) le dit courant doit traverser une résistance élevée, par simple application de U=RI

avec I très petit et R grand....

quelques secondes de GO²GLE :

http://pagesperso-orange.fr/jeanmarc...r%20GEIGER.htm

[zigobas]

Merci, mais je suis déjà tombé de nombreuses fois sur cette page, qui ne donne aucune justification du phénomène (en plus d'une recette 'secrète' des tubes geiger).

Ce que je ne comprends pas : le courant est déjà faible, donc pourquoi le diminuer avec une résistance ?
C'est uniquement pour avoir une tension fixe de détection ?
Pour la chambre d'ionisation, c'est le même principe ?

Si on imagine le montage sans cette résistance, quel serait le phénomène ?

Ps : Je parle bien de cette résistance en amont du tube : 4,7M

[zigobas]

Ps2 (je ne peux pas éditer) : Je comprendrais si l'on enregistrait la tension aux bornes de cette résistance, mais ce n'est pas le cas ici vu qu'elle est en série et en amont du tube geiger...

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteede7e2b6]

le tube étant un générateur de courant , tu ne peut pas le diminuer.

ET D'AUTRE PART, comme tu as besin d'UNE TENSION pour pouvoir exploiter le signal, autant disposer d'une tension la plus élevée, enfin , dans ce cas , la moins faible possible.

c'est alors un probléme de physique maintenant élémentaire, decouvert il y a 150 ans par Mr Georg Simon Ohm, et sa célébre relation : U = RI!

si I est petit ET imposé, tu augmentes R pour augmenter U !

c'est pas plus compliqué

[inviteede7e2b6]

ajout à ta réponse :

que la tension soit prélevée aux bornes de la résistance série OU du tube ne change rien à mes explications , à part le signe de la variation de tension....

si tu réduis R , tu vas IMPOSER une tension aux bornes du tube , et tu ne détectera plus rien

tout ça est de l'électricité de base ! qu'il faut un tant soit peu maitriser avant de se lancer dans l'électronique pointue !

[Tropique]

Indépendamment de la récupération du signal, une forte résistance est nécéssaire en série pour permettre le "quenching" du tube (auto-extinction).
A chaque impulsion, un peu du composé permettant le quenching est consommé (solvant organique ou halogéné).
La quantité consommée dépend de l'énergie impliquée dans la décharge, et au plus faible est la résistance, au plus forte est cette énergie.
Il y a une relation directe entre la durée de vie du tube et cette résistance.
On ne peut pas non plus la rendre trop élevée, elle forme un circuit RC avec les capas parasites, et va limiter la vitesse de récupération après une impulsion.
Si elle est trop forte, le tube va rapidement saturer si l'activité est intense.

[zigobas]

Merci pour toutes ces explications !

Au sujet des chambres d'ionisation, j'ai trouvé un schéma de fonctionnement où une résistance de 4,7M intervient. Est-ce un principe proche ici ?

[invitee05a3fcc]

Ce montage est mauvais (ou mal recopié !) la 4,7 Mohms sert à rien

[Tropique]

Ca n'a rien à voir, la résistance sert dans l'amplificateur, elle dérive les courants de fuite du darlington de la base du 2N3906.

La chambre est directement connectée sur l'amplificateur de courant, elle est intrinsèquement limitée contrairement à un tube GM, et n'a pas besoin d'une limitation.

[zigobas]

Selon l'auteur d'origine (Charles Wenzel), il utilisait une forte résistance sur la grille à cause de l'utilisation de JFETs....
Donc une chambre d'ionisation n'a pas besoin de limitation ? Merci de m'avoir donné d'aussi claires explications

[zigobas]

Damn, je ne peux plus éditer !
Donc pour en finir avec mes questions : pourrais-tu me préciser le caractère "limité intrinsèque d'une chambre d'ionisation" qui évite donc d'utiliser une résistance en série.

Merci d'avance !

[Tropique]

Selon la tension appliquée, une chambre d''ionisation se comporte comme une résistance de forte valeur, ou une source de courant (dans la région de saturation):
http://www.britannica.com/EBchecked/...an-ion-chamber
On parle ici de qques pA, aucune limitation n'est nécéssaire.

[zigobas]

Merci de cette précision !

En revanche, le schéma de Britannica n'a pas d'échelle. Est-ce que ce sont (grosso modo) les mêmes valeurs de saturation que pour les tubes geiger (800/1000V) ou alors ce sont des valeurs liées au dimensionnement de la chambre ?

[Tropique]

Ca dépend des caractéristiques géométriques de la chambre.

[zigobas]

Salut !
J'ai essayé de trouver de la doc quant aux différentes configurations de chambres d'ionisation, et de tubes geiger, mais je tombe la plupart du temps que sur les mêmes infos, concernant les différentes régions de fonctionnement (recombination, détection, proportionnelle, geiger, etc...).
Elles sont toujours données en volts. Mais est-ce que ce ne serait pas plutôt des V/cm ? Car les tubes geiger sont alimentés le plus souvent entre 300V et 600V, donc loin de la région geiger sans prendre en compte la distance.

Est-ce que cela signifierait que théoriquement on pourrait faire fonctionner une chambre à ionisation en région proportionnelle (300/1000V) si on rapproche suffisamment les électrodes?

[Tropique]

Elles sont toujours données en volts. Mais est-ce que ce ne serait pas plutôt des V/cm ? Car les tubes geiger sont alimentés le plus souvent entre 300V et 600V, donc loin de la région geiger sans prendre en compte la distance.

Est-ce que cela signifierait que théoriquement on pourrait faire fonctionner une chambre à ionisation en région proportionnelle (300/1000V) si on rapproche suffisamment les électrodes?

Les tubes Geiger sont alimentés dans la région de tension Geiger, pour ces tubes (pas vraiment une surprise!).
Pour des tubes courants, c'est quelques centaines de V.

Je suppose qu'une chambre d'ionisation doit pouvoir fonctionner en proportionnel, moyennant un champ E suffisant, mais je n'en connais pas les modalités pratiques, et je soupçonne qu'avec de l'air à pression atmosphérique, cette région doit être extrêmement restreinte, avec un gain nul si la tension est un peu trop basse, et un arcage si elle est un rien trop haut.
Mais avec des mélanges de gaz adéquats, à la bonne pression, cela doit être possible. Il me semble que des détecteurs pour accélérateurs de particules utilisent des alcanes.

[zigobas]

Merci des précisions Donc c'est bien des V/cm.
Je ferai part des résultats à chambre d'ionisation quand le projet sera fini...

[Tropique]

Pour une structure donnée, ce sont des volts. Et on ne peut certainement pas extrapoler de volt/m à partir d'une tension et d'une distance.