核辐射测量方法
第Ⅰ区，电离电流随电压增大而增加。 第Ⅱ区称为饱和区或电离室区。
第Ⅲ区称为正比区。
第Ⅳ区称为有限正比区。 第V区称为G-M区或盖革区。 当外加电压继续增高，便进入连续放 电，并有光产生。
核辐射测量方法
4.2 气体探测器
4.2.2 电离室
1 电离室结构
电离室的主体由两 个处于不同电位的
电极组成，电极之
1）带电的入射粒子通过气体 2）发生电离或激发
图1.1 气体电离示意图
3）在通过的径迹上生成大量离
总电离=初电离+次级电离
平均电离能( ):带电粒子在气体中产生一对离子所需的平均能
量
核辐射测量方法
4.2பைடு நூலகம்气体探测器
4.2.1 气体中电子和离子的运动规律
2 电子和离子的漂移与扩散
气体中，电离后生成的电子和离子的运动： ①杂乱无章的热运动 ②定向运动： ⅰ沿电场方向漂移
问世了。1960年，半导体探测器得到广泛应用。
核辐射测量方法
4.1 概述
1 探测器的发展
1968年，多丝正比电离室出现，使放冷落的气体探测器又 获得了生命力，使核物理测量由高能向低能扩展。 1970年初，常温半导体问世。
1980年以后，常温半导体得到应用，制成X荧光仪。
1960年末至1990年，交替性应用，多面发展，根据测量对
4.2 气体探测器
4.2.3 正比计数器
1 气体放大机制
设圆柱形计数管的阳极半径为a ， 电位为Vc；阴极半径为b ，电位
为 Vk；外加工作电压
则沿着径向位置为r的电场强度 为:
，
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4.2 气体探测器
4.2.3 正比计数器
2 放脉冲的成形
脉冲由两部分组成，一部分是电 子运动所贡献的，另一部分是正
离有关。
2）坪斜。在坪区，计数率仍随电 压升高而略有增加，表现为坪有 坡度，称为坪斜。
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4.2 气体探测器
4.2.4 G-M计数器
2 死时间、恢复时间和分辨时间
入射粒子进入计数管引起放电后， 形成了正离子鞘，使阳极周围的 电场削弱，终止了放电。这时， 若再有粒子进入就不能引起放电， 直到正离子鞘移出强场区，场强 恢复到足以维持放电的强度为止。 这段时间称为死时间。 经过死时间后，雪崩区的场强逐渐恢复，但是在正离子完全被收 集之前是不能达到正常值的。在这期间，粒子进入计数管所产生 的脉冲幅度要低于正常幅度，直到正离子全部被收集后才完全恢 复，这段时间称为恢复时间。
或中性分子。
离子复合几率比电子大几个量级。
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4.2 气体探测器
4.2.1 气体中电子和离子的运动规律
4 离子的收集和电压电流曲线
气体探测器利用收
集辐射在气体中产
生的电离电荷来探 测入射粒子。
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4.2 气体探测器
4.2.1 气体中电子和离子的运动规律
4 离子的收集和电压电流曲线
象的不同，制作工艺不同，合理选用。
核辐射测量方法
4.1 概述
2 探测器的分类
气体探测器:电离室、正比计数器、G-M计数器。 闪烁计数器 半导体探测器 其它探测器
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4.2 气体探测器
4.2.1 气体中电子和离子的运动规律
1 气体的电离
. . . . . . .. ++ . .-- . . . . . .
第四章 核辐射探测器
4.1 概述
1 探测器的发展
1908年，气体电离室（G-M计数器）问世。 1948年，二次大战以后，光电倍增管的应用，使闪烁计数 器（Scintillation）得到广泛应用。
1940年末，有人发现Ge半导体点接触性二极管在受到α粒
子 照射时有脉冲输出，受这一物理现象启发，半导体探测器
间用绝缘体隔开， 并密封于充一定气 体的容器内。
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4.2 气体探测器
4.2.2 电离室
2 电离室分类
1）脉冲电离室，记录单个辐射粒子，主要用于测量重带电 粒子的能量和强度。 2）电流电离室和累计电离室，分别记录大量辐射粒子平均 效应和累计效应，主要用于测量X， ， 和中子的照射量率 或通量、剂量或剂量率，它是剂量监测和反应堆控制的主 要传感元件。
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4.2 气体探测器
4.2.3 正比计数器
气体探测器工作于正比区时，在离子收集的过程中将 出现气体放大现象，即被加速的原电离电子在电离碰撞中 逐次倍增而形成电子的雪崩。于是，在收集电极上感生的
脉冲幅度
将是原电离感生的脉冲幅度的M倍，即
处于这种工作状态下的气体探测器就是正比计数器。
核辐射测量方法
离子运动所贡献的。电子脉冲的
幅度 为： 与总脉冲幅度 的比例
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4.2 气体探测器
4.2.4 G-M计数器
G-M计数器大多是圆柱形的。电源常见接法如图。
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4.2 气体探测器
4.2.4 G-M计数器
1 G-M的特性
坪曲线是衡量G-M计数管性能的 重要标志。其主要参数是： 1）起始电压。当工作电压超过起 始电压后，输出脉冲不再与原电
—
+ + — + — +V
—
ⅱ从密度大向密度小的空间扩散
图1.2 电子定向运动示意图
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4.2 气体探测器
4.2.1 气体中电子和离子的运动规律
3 负离子的形成和离子的复合
电子与气体分子碰撞时，可能被捕获而形成负离子。 电子被捕获形成负离子的结果使漂移速度大大地减慢，从而 增加了复合损失。 电子和正离子碰撞或负离子和正离子碰撞可复合成中性原子