가이거-뮐러계수관

요약 전리작용을 지닌 입자를 하나씩 세는 기기.

GM관 또는 가이거계수관이라고도 한다. 1928년 독일의 가이거와 뮐러가 고안한 특수한 방전관인데, α선·β선·양성자선 등의 대전입자선 외에 γ선의 계측 등 우주선이나 원자핵의 연구를 비롯하여 널리 방사선 연구에 사용된다.

구조는 소량의 아르곤과 알코올 증기 등을 봉입한 길이 수~수십cm의 원통형의 관 속에 원통의 축을 따라 0.1mm 정도의 가는 텅스텐선을 쳐 놓은 것이다. 철사를 양극, 원통의 금속벽을 음극으로 하여, 이에 미리 1,000~2,000V의 고전압을 걸어 두면, 입자가 지날 때마다 관 속에 있는 기체가 이온화됨에 따라 전자의 수가 갑자기 증가하거나 2차 전자가 튀어나와서 관 속에 순간적인 방전이 일어난다. 이 방전전류를 진공관으로 증폭하여 스피커를 울리거나 계수관을 움직여 입자를 센다.

일단 일어난 방전을 소멸시켜서 다음 입자가 통과하는 데 대비하기 위해서, 초기에는 외부회로를 이용했으나, 현재는 혼입(混入)된 알코올 증기로 방전에너지를 자동적으로 흡수하게 하는 방법을 취하고 있다. 전리함(電離函) 등과는 달라서, 입자가 통과하는 데 따른 이온이 비록 작더라도 같은 크기의 방전이 일어나 입자의 수를 세는 데 적합하다. 그러나 일단 방전이 일어났을 때의 불감(不感) 시간(10^-4 초 정도)이 섬광계수관(10^-6 초 정도)이나 체렌코프 계수관(10^-88 초)보다도 길고, 입자의 통과와는 관계 없이 가끔 자발적으로 방전하는 등의 결점이 있다.