¿Cómo funciona un tubo Geiger? ¿Qué partículas puede detectar?

Un muón (µ) atraviesa un tubo Geiger produciendo una corriente eléctrica.

Imagen: Wearbeard

Un tubo Geiger es una cámara llena de un gas inerte (como helio o argón) que tiene dos electrodos entre los que hay una diferencia de potencial de unos cientos de voltios. Los electrodos pueden ser la propia cámara (negativo) y un hilo que la atraviesa a lo largo (positivo), ambos metálicos.

Una partícula que atraviesa el tubo va “chocando” con los átomos del gas y al hacerlo puede ser capaz de ionizarlos, es decir, arrancarles electrones y transformarlos en iones positivos. Entonces, los iones positivos se moverán hacia el polo negativo y los electrones hacia el positivo, chocando con nuevos átomos y liberando más electrones, que cuando llegan al electrodo positivo dan lugar a un pico de corriente eléctrica que se puede registrar, indicando el paso de una partícula por el tubo.

En los detectores hay, además, un circuito electrónico encargado de tomar estos pulsos de corriente y transformarlos para que puedan ser registrados con su marca temporal en un ordenador.

Los tubos Geiger son capaces de registrar el paso de partículas cargadas (electrones, muones, partículas alfa, etc.) o fotones con suficiente energía para ionizar el gas.

Es importante saber que los tubos Geiger tienen, como todos los detectores, un tiempo muerto en el que no puede producir la señal aunque pase una partícula, puesto que tras una descarga en el gas, este necesita un tiempo para volver al estado inicial sensible. En nuestros tubos, este tiempo es del orden de 190 millonésimas de segundo (0,00019 s).

Lo mismo sucede con la electrónica que procesa y registra los pulsos. Esto implica que hay un si tratamos de medir sucesos que se suceden muy rápidamente, el detector se saturará y dará unas medidas muy poco ajustadas a la realidad. En nuestro caso, esto no es un problema serio.