Pengertian dan Prinsip Kerja Detektor Ionisasi Gas

Post Views: 1,155

Indonetwork, Peralatan Laboratorium – Terdapat berbagai detektor ionisasi gas yang biasa digunakan. Tentu beragam jenis itu memiliki prinsip kerja yang berbeda. Salah satunya prinsip kerja detektor ionisasi gas. Sebelum mengulas prinsip kerjanya mari mengulas terlebih dahulu pengertian dan ulasannya secara ringkas.

Daftar Isi

Pengertian detektor Ionasisasi gas

Dirangkum dari situs Science Direct, detektor ionisasi gas terdiri dari volume gas dalam selungkup yang dibangun sedemikian rupa untuk memungkinkan aliran terus menerus dari gas pengisi.

Sistem ini dilengkapi dengan elektroda. Dinding luar sering berfungsi sebagai katoda, sedangkan batang kawat, pelat, atau kisi di tengah volume gas berfungsi sebagai anoda. Medan listrik diterapkan di seluruh elektroda.

Dirangkum dari berbagai sumber jenis detektor ini biasanya digunakan dalam fisika nuklir dan radiasi ionisasi. Alat ini bekerja dengan cara mendeteksi partikel bermuatan (seperti partikel alfa, beta, dan ion) yang dihasilkan oleh radiasi ionisasi saat melewati media ionisasi seperti gas atau cairan.

Saat partikel bermuatan melewati media ionisasi, mereka berinteraksi dengan atom atau molekul di dalamnya dan melepaskan elektron, sehingga membentuk pasangan ion-elektron baru. Pasangan ion-elektron ini kemudian bergerak melalui media ionisasi, memperbesar jumlah ionisasi.

Detektor ionisasi dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti dalam deteksi partikel alfa dan beta, pengukuran dosis radiasi, dan pengukuran kecepatan partikel bermuatan. Alat ini juga bisa digunakan dalam bidang kedokteran nuklir.

Prinsip kerja detektor ionisasi gas

ilustrasi alat detektor gas — Sumber: Total Safety

Dirangkum dari beberapa sumber berikut ini prinsip kerja detektor ionisasi gas secara rinci:

Partikel alpha atau beta memasuki detektor ionisasi melalui media yang terionisasi (biasanya gas atau cairan).
Saat partikel bermuatan melewati medium, ia akan berinteraksi dengan atom atau molekul di dalamnya, melepaskan elektron dan menghasilkan pasangan ion-elektron baru
Pasangan ion-elektron ini kemudian bergerak melalui medium, memperbesar jumlah ionisasi
Elektron-bebas dapat diambil oleh elektrode negatif dalam detektor, yang menarik mereka melalui medan listrik menuju elektrode positif.
Arus elektron yang dihasilkan oleh pergerakan elektron-bebas akan terukur dan direkam oleh sistem pengukuran.

Jenis-jenis detektor ionisasi gas

Usai mengulas mengenai prinsip kerja detektor ionisasi gas, berikut ini beberapa jenisnya.

1. Tabung Geiger-Mueller (Geiger-Mueller Tube)

Jenis detektor ini menggunakan gas argon atau neon yang terionisasi untuk mendeteksi partikel beruatan seperti partikel beta dan gamma. Detektor ini sangat sensitif dan dapat digunakan dalam berbagai aplikasi seperti deteksi radiasi nuklir, pengujian material, dan pengukuran dosis radiasi.

2. Ionisasi Cairan (Liquid Ionization Chamber)

Alat ini berguna untuk mendeteksi partikel bermuatan seperti partikel beta dan gamma. Detektor ini memiliki resolusi energi yang baik dan dapat digunakan dalam pengukuran dosis radiasi tinggi.

3. Ionisasi Listrik (Ionization Electrometer)

Detektor Ionisasi Listrik menggunakan gas atau campuran gas untuk mendeteksi partikel bermuatan. Detektor ini sangat sensitif dan dapat digunakan untuk mendeteksi partikel alfa dan beta dengan efisiensi yang tinggi.

4. Proporsional (Proportional Counter)

Detektor ini menggunakan gas argon atau neon yang terionisasi untuk mendeteksi partikel bermuatan seperti partikel beta dan gamma. Detektor ini sangat sensitif dan memiliki resolusi energi yang baik.

5. Multi-Wire Proportional Chamber (MWPC)

MWPC juga menggunakan gas argon atau neon yang terionisasi untuk mendeteksi partikel bermuatan. Detektor ini memiliki kemampuan untuk membedakan antara partikel bermuatan yang berbeda dan memiliki resolusi spasial yang baik.

MWPC sering digunakan dalam eksperimen fisika partikel untuk mengidentifikasi partikel yang dihasilkan oleh tumbukan partikel tinggi.

Kelebihan dan kekurangan detektor ionisasi gas

Dilansir dari beragam sumber, berikut adalah beberapa kelebihan dan kekurangan dari detektor ionisasi gas:

Kelebihan

Sensitivitas Tinggi: Detektor ionisasi gas dapat mendeteksi partikel bermuatan dalam jumlah kecil dan memiliki sensitivitas yang tinggi

Resolusi Energi yang Baik: Detektor ini memiliki resolusi energi yang baik dan dapat membedakan antara partikel bermuatan dengan energi yang berbeda.

Kemampuan Pemantauan: Detektor ini dapat digunakan untuk pemantauan kontinu radiasi ionisasi dan dapat mengukur dosis radiasi yang diterima oleh orang atau benda tertentu dalam periode waktu tertentu.

Penggunaan yang Luas: Detektor ionisasi gas dapat digunakan dalam berbagai aplikasi seperti kedokteran nuklir, penelitian fisika nuklir, pengujian material, dan pengawasan lingkungan.

Kekurangan

Dari segi biaya jenis detektor ini cukup mahal dan tentu membutuhkan biaya operasional yang tinggi. Selain itu untuk memastikan keakuratan dan mengukur dosis radiasi, alat ini memerlukan kalibrasi yang cermat.

Ukuran: Beberapa jenis detektor ionisasi gas cukup besar dan berat sehingga sulit untuk digunakan dalam aplikasi portabel atau lapangan.

Kerentanan terhadap Radiasi: Detektor ionisasi gas dapat rusak jika terpapar radiasi ionisasi yang tinggi. Oleh karena itu, detektor ini harus dirawat dan dikelola dengan hati-hati untuk memastikan pengukuran yang akurat dan berkelanjutan.

Rekomendasi alat detektor gas

alat detektor gas ilustrasi — Sumber: Quad City Safety

Itulah beberapa ulasan mengenai pengertian dan prinsip kerja detektor ionisasi gas. Bagi Anda yang sedang mencari beragam alat detektor gas lainnya berikut ini beberapa daftar rekomendasi yang bisa menjadi pertimbangan Anda dirangkum dari beberapa marketplace.