Как работает ионизационная камера

В простейшем случае ионизационная камера представляет собой устройство из двух металлических пластин, изолированных одна от другой и разделенных газовым промежутком. Любой воздушный конденсатор может выполнять роль ионизационной камеры. Пространство между пластинами называют рабочим объемом камеры. Если на пластины подать постоянное напряжение, то в пространстве между ними образуется электрическое поле, силовые линии которого направлены от положительной пластины к отрицательной. На электрически заряженную частицу, помещенную в электрическое поле, будут действовать силы, под действием которых она будет двигаться по пути, совпадающем с направлением силовых линий. Направление движения положительно заряженных частиц совпадает с направлением силовых линий поля. Отрицательные частицы движутся в противоположном направлении, то есть навстречу силовым линиям поля.

Рассмотрим процессы, происходящие в рабочем объеме ионизационной камеры. При отсутствии напряжения на электродах камеры ионы и электроны, образованные в рабочем объеме в результате действия радиоактивного излучения, движутся беспорядочно вместе с нейтральными атомами, часть из них рекомбинируется, не достигая электродов, часть случайно попадает на электроды. Если теперь на электроды подать постоянное небольшое напряжение, то под действием электрического поля ионы и электроны приобретают направленное движение, соответствующее линиям поля (рис. 8). При этом электроны движутся к положительно заряженной пластине — аноду, а положительные ионы — к отрицательно заряженной пластине — катоду. Скорость движения тяжелых положительных ионов в тысячи и десятки тысяч раз меньше скорости движения легких электронов.

При малом напряжении на электродах поле между ними слабое и частицы движутся медленно. Поэтому большинство из них, не доходя до электродов, рекомбинирует, т. е. превращается в нейтральные частицы газа. Вследствие этого во внешней цепи ток будет очень малым.

Сила ионизационного тока равна общему суммарному электрическому заряду, принесенному заряженными частицами к поверхности электрода в течение одной секунды. Чем больше ионов собирается у электродов, тем больше сила тока. Этот ток регистрируется с помощью какого-либо электроизмерительного прибора, включенного в цепь камеры.

С увеличением приложенного к пластинам напряжения увеличивается сила электрического поля и все большее

image

Рис. 8. Принцип действия ионизационной камеры.

число заряженных частиц, не успевая рекомбинировать, попадает на электроды. Сила тока во внешней

Страница 1 of 312...Last »