ції, зростає кількість зібраних зарядів і, відповідно, амплітуда сигналів. Ця область називається областю рекомбінації і для детектування не використовується.
При подальшому збільшенні напруги амплітуда сигналу досягає насичення і практично перестає рости з ростом прикладеної напруги. На ділянці II практично всі заряди, утворені в детекторі, збираються на електродах. Ця ділянка кривої називають областю насичення. Саме в цій області працюють іонізаційні камери.
У міру подальшого підвищення напруги детектор починає працювати у пропорційній області (III). Електрони, утворені в результаті первинної іонізації, набувають достатню енергію, щоб у свою чергу викликати іонізація атомів або молекул газу. Відбувається так зване газове посилення. Коефіцієнт газового посилення варіюється від 103 до 104. Область називається пропорційною, тому коефіцієнт газового посилення пропорційний прикладеній напрузі. Це область роботи пропорційних лічильників (камер).
При подальшому підвищенні напруги коефіцієнт газового посилення перестає лінійно залежати від напруги. Це область оганіченной пропорційності (IV).
Нарешті, на ділянці V газове посилення зростає настільки, що збираний заряд не залежить від первинної іонізації. Це так звана область Гейгера - Мюллера. Однак розряд, як і в попередніх областях, залишається вимушеним, т. Е. Починається після проходження іонізуючої частки. Це область роботи лічильників Гейгера-Мюллера.
Подальше збільшення напруги призводить до безперервного розряду (область VI), тому ця область для реєстрації часток не використовується.
Іонізаційна камера
Іонізаційна камера - найпростіший газонаповнений детектор. Вона являє собою систему з двох або трьох електродів в обсязі, заповненому газом (He + Ar, Ar + C2H2, Ne). Іонізаційна камера може бути виконана у вигляді плоского або циліндричного конденсатора. Величина прикладається напруги (зазвичай сотні вольт) підбирається так, щоб утворені в камері при прольоті зарядженої частинки вільні заряди максимально швидко, не встигнувши рекомбінувати, досягали електродів.
Іонізаційні камери бувають інтегруючі й імпульсні. У інтегруючих камерах при великих потоках частинок імпульси зливаються і реєструється струм пропорційний середньому енерговиділення
Рис. 8 - Схема іонізаційнийкамери
У імпульсних камерах реєструються окремі імпульси від кожної іонізуючої частки. Імпульсні камери зазвичай трьохелектродні. Робочим об'ємом служить простір між катодом і сіткою. Утворилися в результаті іонізації електрони під дією поля Eкс рухаються у напрямку до сітки, проходять її під дією поля Eса gt; Eкс і збираються на аноді. Більш рухливі електрони збираються за час? 10-6 с. Позитивні іони, час збору яких на три порядки більше за цей час залишаються практично на місці. Сітка екранує анод від індукційного впливу позитивних іонів.
временнoй дозвіл іонізаційнийкамери визначається часом збору зарядів. Таким чином, при реєстрації імпульсу струму від електронів временнoй дозвіл іонізаційнийкамери сягатиме 10-6 с.
Якщо частка повністю зупиняється в об'ємі камери, то за величиною зібраного заряду (кількості електронів, що прийшли на анод) легко визначити енергію частинки. Ця енергія дорівнює добутку числа електронів n на середню енергію?, Необхідну на освіту частинкою однієї пари електрон-іон (для газу ?? 30-40 еВ).
Пропорційний лічильник.
Недоліком іонізаційнийкамери є дуже низькі струми. Цей недолік іонізаційнийкамери долається в іонізаційних детекторах з газовим посиленням. Це дозволяє реєструвати частки з енергією lt; 10 кеВ, в той час як сигнали від частинок таких енергій в іонізаційних камерах тонуть в шумах підсилювача.
Газове посилення це збільшення кількості вільних зарядів в об'ємі детектора за рахунок того, що первинні електрони на своєму шляху до анода у великих електричних полях набувають енергію достатню для ударної іонізації нейтральних атомів робочого середовища детектора. Виниклі при цьому нові електрони в свою чергу встигають придбати енергію достатню для іонізації ударом. Таким чином, до анода буде рухатися наростаюча електронна лавина. Це самоусіленіе електронного струму (коефіцієнт газового посилення) може досягати 103-104. Такий режим роботи відповідає пропорційному лічильнику (камері). У назві відображено те, що в цьому приладі амплітуда імпульсу струму (або повний зібраний заряд) залишається пропорційною енергії, витраченої зарядженою часткою на первинну іонізацію середовища детектора. Таким чином, пропорційний лічильник здатний виконувати функції спектрометра, як і іонізаційна камера. Енергетичне дозвіл пропорційних лічильників...
