Aufgrund der großen Lawine, die durch eine Ionisierung verursacht wird, benötigt ein Geigerzähler eine lange Zeit (etwa 1 ms), um sich zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen zu erholen. Geigerzähler können daher aufgrund der „ Totzeit “ der Röhre keine hohen Strahlungsraten messen . Die Totzeit ist die Zeit nach jedem Ereignis, in der das System kein anderes Ereignis aufzeichnen kann.
In einem Geigerzähler ist das Füllgas der Kammer ein Inertgas, das durch einfallende Strahlung ionisiert wird, und ein Quenchgas aus 5–10% eines organischen Dampfs oder eines Halogengases, um ein störendes Pulsieren durch Löschen der Elektronenlawinen zu verhindern. Der Geigerzähler sollte keine Störimpulse abgeben und schnell in den passiven Zustand zurückkehren, um für das nächste Strahlungsereignis bereit zu sein. Argon und Helium sind die am häufigsten verwendeten Füllgase und ermöglichen den Nachweis von Alpha-, Beta- und Gammastrahlung. Zum Nachweis von Neutronen sind He-3 und BF 3 (Bortrifluorid) die am häufigsten verwendeten Gase.
Für jedes in der Kammer gesammelte Elektron verbleibt jedoch ein positiv geladenes Gasion. Diese Gasionen sind im Vergleich zu einem Elektron schwer und bewegen sich viel langsamer. Freie Elektronen sind viel leichter als die positiven Ionen und werden daher viel schneller zur positiven Mittelelektrode gezogen als die positiven Ionen zur Kammerwand. Die entstehende Wolke positiver Ionen in der Nähe der Elektrode führt zu Verzerrungen bei der Gasmultiplikation. Schließlich wandern die positiven Ionen vom positiv geladenen Mitteldraht zur negativ geladenen Wand und werden durch die Aufnahme eines Elektrons neutralisiert. Diese Atome kehren dann in ihren Grundzustand zurück, indem sie Photonen emittieren, die wiederum eine weitere Ionisation und damit falsche Sekundärentladungen erzeugen. Die durch diese Ionisation erzeugten Elektronen bewegen sich in Richtung des zentralen Drahtes und vervielfachen sich unterwegs. Dieser Ladungsimpuls ist unabhängig von der zu detektierenden Strahlung und kann eine Reihe von Impulsen auslösen. In der Praxis wird die Beendigung der Lawine durch den Einsatz von verbessert „Quenching“ -Techniken .
Die Löschgasmoleküle haben eine schwächere Affinität für Elektronen als das Kammergas; daher nehmen die ionisierten Atome des Kammergases leicht Elektronen von den Löschgasmolekülen auf. Somit erreichen die ionisierten Löschgasmoleküle die Kammerwand anstelle des Kammergases. Die ionisierten Moleküle des Löschgases werden durch Gewinnung eines Elektrons neutralisiert und die freiwerdende Energie bewirkt keine weitere Ionisierung, sondern eine Dissoziation des Moleküls. Diese Art des Abschreckens ist als Selbstabschreckung oder Innenabschreckung bekannt , da Röhren die Entladung ohne äußere Hilfe stoppen.
Bei Geigerzählern ist auch eine externe Abschreckung, manchmal auch als “ aktive Abschreckung “ oder “ elektronische Abschreckung “ bezeichnet, möglich. Die elektronische Löschung verwendet eine vereinfachte Hochgeschwindigkeitssteuerungselektronik, um die Hochspannung zwischen den Elektroden für eine feste Zeit nach jedem Entladungspeak schnell zu entfernen und wieder anzulegen, um die maximale Zählrate und Lebensdauer der Röhre zu erhöhen.
Spezielle Referenz: US-Ministerium für Energie, Instrumantation und Kontrolle. DOE Fundamentals Handbook, Band 2 vom 2. Juni 1992.
