電離室是一種探測(cè)電離輻射的氣體探測(cè)器。下面讓我們來(lái)了解一下電離室的運(yùn)行原理吧。
氣體探測(cè)器的原理是，當(dāng)探測(cè)器受到射線照射時(shí)，射線與氣體中的分子作用，產(chǎn)生由一個(gè)電子和一個(gè)正離子組成的離子對(duì)。
這些離子向周圍區(qū)域自由擴(kuò)散。擴(kuò)散過(guò)程中，電子和正離子可以復(fù)合重新形成中性分子。但是，若在構(gòu)成氣體探測(cè)器的收集極和高壓極上加直流的極化電壓V，形成電場(chǎng)，那么電子和正離子就會(huì)分別被拉向正負(fù)兩極，并被收集。隨著極化電壓V逐漸增加，氣體探測(cè)器的工作狀態(tài)就會(huì)從復(fù)合區(qū)、飽和區(qū)、正比區(qū)、有限正比區(qū)、蓋革區(qū)(G - M區(qū))一直變化到連續(xù)放電區(qū)。
所謂電離室即工作在飽和區(qū)的氣體探測(cè)器，因而飽和區(qū)又稱電離室區(qū)。如圖11-1所示，在該區(qū)內(nèi)，如果選擇了適當(dāng)?shù)臉O化電壓，復(fù)合效應(yīng)便可忽略，也沒(méi)有碰撞放大產(chǎn)生，此時(shí)可認(rèn)為射線產(chǎn)生的初始離子對(duì)N0恰好全部被收集，形成電離電流。該電離電流正比于N0，因而正比于射線強(qiáng)度。
加速器的監(jiān)測(cè)探測(cè)器一般均采用電離室。標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)也用電離室作為測(cè)量元件。電離室的電流可以用一臺(tái)靈敏度很高的靜電計(jì)測(cè)量。
不難看出，電離室主要由收集極和高壓極組成，收集極和高壓極之間是氣體。與其他氣體探測(cè)器不同的是，電離室一般以一個(gè)大氣壓左右的空氣為靈敏體積，該部分可以與外界連通，也可以處于封閉狀態(tài)。
其周圍是由導(dǎo)電的空氣等效材料或組織等效材料構(gòu)成的電極，中心是收集電極，二極間加一定的極化電壓形成電場(chǎng)。為了使收集到的電離離子全部形成電離電流，減少漏電損失，在收集極和高壓極之間需要增加保護(hù)極。
當(dāng)X射線、γ射線照射電離室，光子與電離室材料發(fā)生相互作用，主要在電離室室壁產(chǎn)生次級(jí)電子。次級(jí)電子使電離室內(nèi)的空氣電離，電離離子在電場(chǎng)的作用下向收集極運(yùn)動(dòng)，到達(dá)收集極的離子被收集，形成電離電流信號(hào)輸出給測(cè)量單元。
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