Устройство и принцип работы ионизационной камеры

ДЕТЕКТОРЫ РАДИОАКТИВНОГО ИЗЛ-Я. МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ. ОСН. ХАРАКТЕРИСТКИ

Детектор является основным элементом приборов, служащих для обнаружения и измерения количественных характеристик радиоактивного излучения. Детектирование основано на регистрации эффектов, которые вызывает излучение при прохождении через вещество.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕТЕКТОРА:

• Эффективность регистрации – отношение числа зарегистрированных частиц к полному числу частиц прошедших через детектор.

• Разрешающая способность определяется минимальным промежутком времени между двумя последовательными актами регистрации, в течение которого детектор нечувствителен к излучению.

• Время восстановления - интервал времени, в течение которого детектор, зарегистрировав одну частицу (квант) успевает вернуться в исходное состояние для регистрации следующей частицы.

МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ:

• Ионизационный метод;

Основан на обнаружении ионизации атомов под действием ионизирующих излучений

• Газоразрядный метод (пропорциональный счётчик и счётчик Гейгера-Мюллера).

• Фотографический метод;

Основан на потемнении фотоэмульсии под действием ионизирующих излучений.

• Химический метод;

Основан на изменении структуры вещества под действием ионизирующих излучений.

• Cцинтилляционный;

Основан на изменении интенсивности световых вспышек в люминесцирующих веществах при прохождении через них ионизирующих излучений.

В зависимости от подаваемого напряжения детектор может работать в режиме ионизационной камеры, пропорционального счётчика и счётчика Гейгера-Мюллера.

Простейшим ионизационным детектором является ионизационная камера, представляющая собой конденсатор, состоящий из двух параллельных пластин, пространство между которыми заполнено воздухом или газом. К электродам прикладывается напряжение порядка 100 вольт, что соответствует 1 участку ВАХ. При отсутствии ионизирующего излучения промежуток между электродами является диэлектриком и ток в цепи отсутствует.

При действии ионизирующего излучения между электродами происходит ионизация молекул и атомов газа и образование положительных и отрицательных ионов. Отрицательные ионы движутся к положительному электроду, а положительные ионы наоборот. В цепи возникает ток. Напряжение между электродами подбирается таким, чтобы все образовавшиеся ионы достигли электродов, не успев рекомбинироваться, но и не разогнались бы до такой степени, чтобы вызвать вторичную ионизацию.

Ионизационные камеры просты в эксплуатации, характеризуются высокой эффективностью регистрации, но недостатками является низкая чувствительность. Напряжение, подаваемое на электроды ионизационной камеры должно составлять порядка 100 В.