放射化學(xué)第七講(核測(cè)量?jī)x器）-文庫(kù)吧
2024-09-29 15:34 本頁(yè)面
【正文】 減小，電離電流 I隨電壓 V幾乎直線上升。 2022/10/23 氣體探測(cè)器 ? II. 電離室區(qū)： （ 1）兩極間電壓繼續(xù)升高，電離輻射在工作氣體中產(chǎn)生的正離子和電子全部被收集，電子和正離子在到達(dá)電極之前的復(fù)合概率可忽略不計(jì)。 （ 2）在 C點(diǎn)之前，電壓升高不能收集更多的正離子和電子，此時(shí)電離電流達(dá)到飽和值。 2022/10/23 氣體探測(cè)器 II. 電離室區(qū)： （ 3）本區(qū)稱為飽和區(qū)或電離室區(qū)。 （ 4）若進(jìn)入電離室的射線的全部能量都損失在電離室內(nèi)，而且相繼進(jìn)入電離室的兩個(gè)粒子能被系統(tǒng)分開，則從負(fù)載電阻 R上取出的電壓脈沖信號(hào)由射線的能量決定。 （ 5） 電離室可用于射線計(jì)數(shù)、能量測(cè)量和輻射劑量測(cè)量 2022/10/23 氣體探測(cè)器 ? III. 正比區(qū)： （ 1）電壓升高到 C點(diǎn)以后 D點(diǎn)以前，向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)的電子在陽(yáng)極附近的強(qiáng)電場(chǎng)的加速下獲得的動(dòng)能足以引起介質(zhì)分子（氣體分子）的電離（次級(jí)電離）； （ 2）產(chǎn)生的次級(jí)電子被強(qiáng)電場(chǎng)加速，又可產(chǎn)生新的電離； （ 3）原來的一個(gè)電子可以繁殖出多個(gè)電子，此過程稱為 電子雪崩 ；這種現(xiàn)象稱為氣體放大現(xiàn)象。 2022/10/23 氣體探測(cè)器 ? III. 正比區(qū)： （ 4）放大倍數(shù) M只與電壓有關(guān)，與初級(jí)電離產(chǎn)生的粒子對(duì)數(shù)無關(guān)。放大倍數(shù)一般為 104數(shù)量級(jí)。 （ 5）從負(fù)載電阻上輸出的電壓信號(hào)正比于初級(jí)電離產(chǎn)生的離子對(duì)數(shù)。 （ 6）正比區(qū)即可用于射線的計(jì)數(shù)，也可用于射線能量的測(cè)量。 2022/10/23 氣體探測(cè)器 ? （有限正比區(qū)）： （ 1）電壓繼續(xù)升高，除發(fā)生電子雪崩外，高速運(yùn)動(dòng)的電子與氣體分子碰撞，可使氣體分子因激發(fā)而發(fā)射光子。 （ 2）光子打在作為陰極的器壁上產(chǎn)生光電子，后者在奔向陽(yáng)極的過程中又參與電子雪崩過程。 （ 3）在本區(qū)間的放大倍數(shù)為 105?107，但在給定電壓下不是常數(shù)，而與初級(jí)電離數(shù) n有關(guān)。 （ 4） n越大， A越小。 （ 5）該區(qū)域不適合設(shè)計(jì)探測(cè)器。 2022/10/23 氣體探測(cè)器 ? V. GeigerM220。 ller區(qū)（ GM區(qū)）： （ 1）外電壓越過轉(zhuǎn)變區(qū) DE后，電子雪崩更加猛烈，并且擴(kuò)展至整個(gè)容器空間。 （ 2）電子很快被陽(yáng)極收集，在陽(yáng)極附近留下遷移速度慢得多的正離子，圍繞陽(yáng)極形成一個(gè)正離子鞘。 （ 3）這些空間電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)方向與原先的電場(chǎng)方向相反， 于是在陽(yáng)極和正離子鞘之間形成一個(gè)低電位區(qū)。 2022/10/23 氣體探測(cè)器 ? V. GeigerM220。 ller區(qū)（ GM區(qū)）： （ 4）電子雪崩積累的空間電荷最終使得電子在此低電位區(qū)內(nèi)不能產(chǎn)生次級(jí)電離，電子雪崩因此被終止。 （ 5）正離子遷移至陰極約需 107s的時(shí)間。 （ 6）該區(qū)域的氣體放大倍數(shù)為 108。 （ 7） 工作于該區(qū)的 GM計(jì)數(shù)器具有很高的靈敏度，適合于射線的計(jì)數(shù)，但對(duì)射線的能量無法分辨。 2022/10/23 氣體探測(cè)器 ? ： （ 1）電壓繼續(xù)升高，放電過程將連續(xù)進(jìn)行，將導(dǎo)致氣體探測(cè)器在短時(shí)間內(nèi)損壞，故應(yīng)避免。 2022/10/23 電離室的結(jié)構(gòu) 2022/10/23 電離室的結(jié)構(gòu) ? 脈沖電離室： 主要用于測(cè)量重帶電粒子的能量和強(qiáng)度 ? 累計(jì)電離室 ： 主要用于測(cè)量 X、 ?、 ?和中子輻射的注量率（注量）和劑量率 (劑量）。 電離室的基本結(jié)構(gòu) 2022/10/23 電離室的種類 2022/10/23 脈沖電離室 ? 用于帶電粒子的計(jì)數(shù)和能量測(cè)量； ? 要求射入電離室的帶電粒子的能量全部損失在靈敏體積內(nèi)； ? 產(chǎn)生的離子對(duì)不發(fā)生復(fù)合及形成重負(fù)離子，也不擴(kuò)散出靈敏區(qū)； ? 相繼進(jìn)入電離室的兩個(gè)粒子的時(shí)間間隔大于系統(tǒng)的分辨時(shí)間； ? 可用于 ?粒子及重帶電粒子的能譜測(cè)量，能量分辨率約為 %； 2022/10/23 脈沖電離室 ? 若在電離室中安裝一個(gè)金硅面半導(dǎo)體探測(cè)器，用以測(cè)量穿過電離室靈敏區(qū)之后的能量 E，就可知道粒子在穿過靈敏區(qū)時(shí)損失的能量?E。 ? 由于每種粒子有其特征能損函數(shù) dE/dl=f(E)。 ? 事先對(duì)裝置進(jìn)行刻度，可用于粒子的鑒別。 2022/10/23 電流電離室 ? 主要用于輻射注量或劑量率的測(cè)量； ? 需要高靈敏和高穩(wěn)定性的弱電流放大器； ? 流氣式電流電離室可用于氣體放射性測(cè)量 （ 222Rn, 3H、 14C的氣體化合物） ? 測(cè)量時(shí)，待測(cè)氣體與工作氣體按一定比例混合，以一定流速流過電離室。 ? 在電離室內(nèi)壁覆蓋一層 235U，則可用于中子的測(cè)量。 2022/10/23 累計(jì)電離室 ? 若事先將電離室的兩極充電至一定電壓， V1； ? 該電壓足以保證收集全部的電離電荷； ? 將電離室暴露于 X或 ?輻射場(chǎng)中 t時(shí)間后，極間電壓因收集電離電荷而下降至 V2。 ? 收集到的電荷 Q=(V1V2)C0, C0為極間電容。 ? 累計(jì)電離室一般做成筆形或頂針形，便于佩戴，用來監(jiān)督個(gè)人劑量。 2022/10/23 正
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