Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Ионизационная камера
Принцип работы ионизационной камеры. В простейшем случае ионизационная камера состоит из двух параллельных металлических пластин — электродов, пространство между которыми заполняется воздухом или другим газом и является чувствительным объемом камеры. К электродам камеры прикладывается некоторая разность потенциалов от источника постоянного напряжения (см. рис.). Если к камере поднести радиоактивный источник, то его излучение, взаимодействуя с атомами и молекулами газа, заполняющего чувствительный объем, производит их ионизацию. В пространстве между электродами из электрически нейтральных атомов и молекул газа образуются электроны и положительные ионы. При неизменных условиях число пар ионов, образованных в 1 см3 чувствительного объема в единицу времени, определяется видом и мощностью экспозиционной и поглощенной доз. Рис. Схема включения ионизационной камеры
Если разность потенциалов между электродами отсутствует, то ионы в камере находятся в состоянии хаотического теплового движения, при этом они сталкиваются между собой и рекомбинируют, снова образуя электрически нейтральные атомы и молекулы. Число рекомбинирующих пар ионов в 1 см3 в единицу времени пр пропорционально произведению концентрации положительных п+ и отрицательных n- ионов, находящихся в 1 см3 объема камеры: где а — коэффициент рекомбинации, зависящий от температуры, физико-химических свойств и давления газа в камере. Если отрицательный заряд образован электронами, то в воздухе коэффициент рекомбинации составляет от 10-7 до 10-10 см3/с Уравнение справедливо в том случае, если ионизация равномерно распределена по всему объему. Если в отдельных местах чувствительного объема камеры имеется высокая локальная концентрация ионов, как, например, вдоль следов -частиц, то скорость локальной рекомбинации будет значительно больше. . По истечении небольшого промежутка времени в газе устанавливается динамическое равновесие между числом образующихся, и числом рекомбинирующих пар ионов, т.е. . Поскольку при отсутствии разности потенциалов на электродах камеры электроны и положительные ионы не совершают направленного движения, ток в цепи камеры, называемый ионизированным током, равен нулю. Если между электродами камеры создать некоторую разность потенциалов, тогда электроны и положительные ионы наряду с тепловым движением будут совершать еще и поступательное движение в направлении действия сил электрического поля. Электроны будут двигаться к положительному электроду; а положительные ионы — к отрицательному. При движении к электродам электроны и положительный ионы сталкиваются между собой и рекомбинируют. Благодаря наличию электрического поля средняя скорость движения ионов между двумя столкновениями увеличится; вследствие чего число рекомбинирующих пар ионов уменьшится и часть из них достигает электродов камеры, где и нейтрализуется. Направленное движение электронов и положительных ионов вызовет протекание тока в цепи камеры, величина которого будет определяться числом пар ионов, нейтрализующихся на электродах камеры в единицу времени. Увеличение напряжения на электродах камеры приводит к увеличению средней скорости движения ионов, а следовательно, к уменьшению числа рекомбинирующих пар. Число ионов, достигающих электродов и нейтрализующихся на них, увеличивается, и соответственно увеличивается ионизационный ток в цепи камеры, который может быть измерен с помощью гальванометра.
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 180; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |