电离室输出脉冲幅度.pptVIP

分辨时间主要由输出电压脉冲的宽度决定，与输出回路的时间常数密切相关。 ?s 4) 时间特性： 时间分辨与时滞有关，时滞即初始电子从产生处漂移到阳极附近所需的时间。具有随机性，限制了时间的测量精度。 ?s以下 注意时间分辨与分辨时间的不同。 当次电离除外其他产生电子雪崩的原因不能忽略时， 进入有限正比区。 ?：每个电子在向阳极漂移的过程中产生光电子的概率。 光子的影响：光电子参加次电离雪崩过程在实验上 无法区分。 当 ?M01时，级数收敛， ?M01时，M~ M0，正比区； ?M01时， M M0 ，有限正比区； ?M0~1时， M??， G－M区 自持放电 改善方法：在单原子分子或双原子分子气体中加少量的多原子分子气体。 多原子分子能级多，能强烈吸收紫外光。 t VC RC?T+ RCT+ 图3.3.9 多次雪崩的脉冲波形示意图 3) 空间电荷效应 正离子鞘：雪崩完成时，大量正离子几乎不动地散布在阳极周围，使阳极附近的电场变弱。在有限正比区，离子云的影响使气体放大倍数不再是常数，而是与原电离密度、径迹取向等有关。 2) 正离子与阴极作用产生二次电子：新电子产生新的雪崩。 改善方法：在单原子分子或双原子分子气体中加少量的多原子分子气体。 多原子分子离子在阴极表面拉出电子中和后就分解，不发射二次电子。 1）低能X射线正比计数器 特点：有入射窗，常用Be(铍)窗。 正比计数器的应用 2）单丝位置灵敏正比计数器 特点：阳极丝为高阻丝。由分流不同而确定粒子入射位置。 3）多丝正比室和漂移室 多丝正比室的阴极为平板，阳极由平行的细丝组成多路正比计数器。位置灵敏度达到mm量级，为粒子物理等作出巨大贡献，于1992年获诺贝尔物理奖。 漂移室由快探测器确定入射时刻，由正比丝确定漂移时间，位置灵敏度可达0.1mm。 正比计数器小结（重点） 结构特点 为何为圆柱形的？ 为何中心电极为阳极？ 输出信号特点 主要是倍增后正离子贡献的。 无论输出回路时间常数如何，输出脉冲幅度与入射粒子位置无关。 能量分辨率：与电离室相比，变差 可用于低能粒子或低比电离离子的能谱测量、计数测量 G-M计数器 在核物理发展的初期，是使用最广的辐射探测器。 至今，在放射性同位素应用和剂量监测中，仍是 常用的探测元件。 工作特点：放电和猝熄 自持放电：每次次电离电子雪崩过程中产生一个新的光电子，放电便会持续地发展下去，很快在10-7s内遍及整个灵敏区，放电就能持续下去。直到正离子鞘对强电场的削弱，使新电子无法再增殖，使第一次放电终止。 在通常情况下，??10-5，因此当M0?105时就能发生自持放电。 外猝熄：利用外电路，使一次放电后工作电压降到Vd以下。 内猝熄：加入猝熄气体，自行猝熄。 猝 熄：电子收集后，正离子在电场作用下逐渐向阴极移动，轰击到阴极表面有可能发出二次电子再次发生自持放电。因此，需要在一次放电后，令放电终止。 阈电压：当工作电压为Vd时，雪崩在阳极丝表面产生。 自猝熄机制： 1）正离子鞘对强电场的削弱，使新电子无法再增殖，使第一次放电终止。 2）猝熄气体（多原子分子气体）能强烈吸收紫外光，在减少紫外光打出光电子几率的同时，能抑制正离子在阴极表面上的二次电子发射。 一次放电之后不能引起第二次放电， 放电过程得以终止。 增殖的电子的作用：有机管与正比管类似，贡献很小；卤素管贡献要大些。 脉冲形成主要是正离子的贡献 时滞约10－7s G－M计数器的输出脉冲波形 脉冲幅度与正离子鞘内的总电荷有关，不再只是次电离电子雪崩的贡献，不再与原电离有关，主要体现计数管本身的性质。因此，无法给出入射粒子的信息。 GM计数器的输出脉冲特点（重点） 脉冲幅度大。可达几伏甚至几十伏。 灵敏度高。不论何种辐射，只要有一个电子离子对产生就可以引起自持放电而被记录。 脉冲仍然有两部分组成：电子脉冲和离子脉冲。G-M计数管的电压脉冲主要是由正离子鞘内的正离子贡献的。 脉冲幅度与原电离无关，主要体现计数管本身的性质。因此，无法给出入射粒子的信息。 只用于计数，脉冲幅度的大小只要足以触发记录电路即可。无法用于能量测量。 G－M计数器的性能 1）坪曲线：是计数管功能的重要标志。 主要由于乱真放电随电压升高而增多。 自持放电的阈电压， 输出电压脉冲最大幅度等于甄别阈。 2）时间特性：死时间、恢复时间、分辨时间 50-250?s 100-500 ?s 电子学的触发阈 死时间 恢复时间 分辨时间 分辨时间以死时间为主，由正离子鞘离开强场区的时间决定。 通常为几十到几百?s。