Ионизационные камеры

В основе работы некоторых измерительных преобразова­телей, в том числе ионизационной камеры, лежит явление иониза­ции газа под действием проникающего излучения, представляющее собой сложный физический процесс, зависящий от многих факто­ров, в том числе от действия электростатического поля высокой на­пряженности.

В ионизированных газах встречаются самые разнообразные ионы: положительно и отрицательно заряженные, целые молекулы или даже комплексы молекул, несущие на себе электрический заряд. В газах не происходит выделения частиц на электродах (как в электролитах); здесь ионы, теряя заряд на электродах, превращаются в нейтральные частицы и диффундируют в газе до момента, когда они вновь превращаются в ионы под воздействием электростатического поля или проникающего излучения. Одновре­менно с ионизацией в газах происходит обратный процесс реком­бинации, т.е. превращения заряженных частиц в нейтральные. Скорость направленного движения ионов в газах обусловлена на­пряженностью внешнего поля и подвижностью заряженных частиц.

Ионзационные камеры измеряют суммарные заряды ио­нов, созданные под действием проникающего излучения в газовой среде камеры, находящейся в электростатическом поле высокой напряженности. Схема ионизационной камеры приведена на рис. 9.

Рис. 9. Схема ионизационной камеры: 1 – алюминиевый корпус, 2 – экран,

3 – изолятор, 4 – собирающий элнектрод, 5 – охранное кольцо

Камера состоит из алюминиевого корпуса, являющегося отри­цательным высоковольтным электродом. Корпус камеры покрыт электростатическим экраном, который защищает камеру от помех и механических повреждений. В центре корпуса на высококачест­венном изоляторе смонтирован собирающий (положительный) электрод. Качество изоляции во многом определяет характеристики камеры, поэтому удельное электрическое сопротивление материа­ла изолятора не должно быть ниже 10¹²—10¹⁴ Ом-м. Чтобы умень­шить погрешность измерений, возникающую под действием поверх­ностных токов утечки, на изоляторе устанавливают охранное коль­цо, на которое подается положительный потенциал.