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电离室简介
是早的辐射探测器。也是一种探测电离辐射的气体探测器。气体探测器的原理是,当探测器受到射线照射时,射线与气体中的分子作用,产生由一个电子和一个正离子组成的离子对。这些离子向周围区域自由扩散。扩散过程中,电子和正离子可以复合重新形成中性分子。但是,若在构成气体探测器的收集极和高压极上加直流的极化电压V,形成电场,那么电子和正离子就会分别被拉向正负两极,并被收集。随着极化电压V逐渐增加,气体探测器的工作状态就会从复合区、饱和区、正比区、有限正比区、盖革区(G - M区)一直变化到连续放电区。
电离室按照测量对象分类
1)α电离室、β电离室、或α、β电离室,电离室的部分壁非常薄,是的α、β粒子或其次级电子可以穿过,到达灵敏体积。有时也设计成将α、β源直接置入电离室内部的形式;
2)γ电离室电离室壁通常有一定厚度,从而降低对α、β粒子的响应;
3)中子电离室用于中子剂量测量,常设计成双电离室的形式。其基本原理是石墨电离室主要对光子响应,对中子基本无响应,而塑料电离室则对光子和中子都响应,计算二个电离室响应之差便是中子剂量;
4)电子束电离室,专门用于加速电子束测量的平行平板电离室;
5)布喇格峰电离室,设计用于测量重离子射束的布喇格峰的电离室。
电离室复合损失
如果选择了适当的极化电压,复合效应便可忽略。但是复合损失不仅与极化电压有关,还与电离室灵敏体积中空气的电离密度有关,即与剂量率有关。由于离子复合,空腔内的电荷收集效率不高,需用修正因子。如果详细研究,电离室的复合效应与其形状、收集电压、以及辐射产生电荷的速度有关。当测量加速时,辐射是脉冲式的,脉冲瞬间的辐射剂量率远远大于其平均剂量率,复合修正因子变得相当重要。
电离室组成部分
电离室主要由外部导电室壁和中心测量电极组成,室壁内是充满自由空气的空腔。室壁和测量电极之间由高绝缘材料及防护电极分隔开,用于减小在施加极化电压时的漏电流。电离室施加极化电压后充满电。当它暴露于辐射时,气腔中的空气分子被辐射电离,产生正离子和低能电子。低能电子与空气中的氧分子结合成为负离子。正负离子被收集,导致电离室电极上的电荷减少。电荷(单位:C,库仑)的减少与剂量成正比,产生的电流(单位:A,安培)强弱与剂量率成正比。