Відмінності між версіями «Іонізаційні камери»

Матеріал з Вікі ЦДУ
Перейти до: навігація, пошук
(Фото, відео-матеріали)
(Історична довідка)
Рядок 11: Рядок 11:
  
 
==Історична довідка==
 
==Історична довідка==
У 1912 році фізик Віктор Гесс проводив експеримент з іонізаційній камерою, встановленою на повітряній кулі.
+
У 1912 році фізик Віктор Гесс проводив експеримент з іонізаційній камерою, встановленою на повітряній кулі.<br>
Що це за камера, запитаєте ви мене? Це такий герметичний ящик, наповнений газом з двома електродами, між якими  
+
Що це за камера, запитаєте ви мене? Це такий герметичний ящик, наповнений газом з двома електродами, між якими <br>
створюється велика напруга. Альфа, бета і гамма-випромінювання, що іонізують газ, а електрони та іони, що створюють електричний струм.  
+
створюється велика напруга. Альфа, бета і гамма-випромінювання, що іонізують газ, а електрони та іони, що створюють електричний струм. <br>
За сходимо принципам раюотают лічильники Гейгера і пожежні датчики диму. Так ось Гесс очікував виявити зменшення іонізації в  
+
За сходимо принципам раюотают лічильники Гейгера і пожежні датчики диму. Так ось Гесс очікував виявити зменшення іонізації в <br>
атмосфері із зростанням висоти, проте результат був прямо протилежним. Він вирішив, що це випромінювання, проникаюча на нашу планету з космосу,  
+
атмосфері із зростанням висоти, проте результат був прямо протилежним. Він вирішив, що це випромінювання, проникаюча на нашу планету з космосу, <br>
а атмосфера просто розсіює його все більше з наближенням до Землі. Це зараз ми уявляємо собі природу цих частинок, а ось на початку XX пошук  
+
а атмосфера просто розсіює його все більше з наближенням до Землі. Це зараз ми уявляємо собі природу цих частинок, а ось на початку XX пошук <br>
засобів виявлення цих частинок став справжнім викликом для вчених-фізиків. Двоє чоловіків особливо просунулися у цій справі. Це були Чарльз Томас Різ Вільсон і Дональд Глейзер.
+
засобів виявлення цих частинок став справжнім викликом для вчених-фізиків. Двоє чоловіків особливо просунулися у цій справі. Це були Чарльз Томас Різ Вільсон і Дональд Глейзер.<br>
  
 
==Технічні характеристики іонізаційної камери AEC Sensor ==
 
==Технічні характеристики іонізаційної камери AEC Sensor ==

Версія за 13:21, 14 травня 2017

Emblema-MIT.png

Єлькін Валентин, 36 група'

Загальний опис (принцип дії)

Іонізаційна камера по своїй суті є повітряним або газовим електричним конденсатором, до електродів якого прикладена різниця потенціалів.
При попаданні іонізуючих часток в простір між електродами там утворюються електрони та іони газу, які, переміщаючись в електричному полі,
створюють електричний струм, пропорційний до швидкості виникнення зарядів і, відповідно, й потужності дози опромінення, що фіксується апаратурою реєстрації[2].
Характерною особливістю іонізаційної камери, на відміну від інших газонаповнених давачів, є порівняно мала напруженість електричного поля в газовому проміжку,
таким чином струм не залежить від напруги на електродах і дорівнює добутку заряду електрона на число пар іонів.

Історична довідка

У 1912 році фізик Віктор Гесс проводив експеримент з іонізаційній камерою, встановленою на повітряній кулі.
Що це за камера, запитаєте ви мене? Це такий герметичний ящик, наповнений газом з двома електродами, між якими
створюється велика напруга. Альфа, бета і гамма-випромінювання, що іонізують газ, а електрони та іони, що створюють електричний струм.
За сходимо принципам раюотают лічильники Гейгера і пожежні датчики диму. Так ось Гесс очікував виявити зменшення іонізації в
атмосфері із зростанням висоти, проте результат був прямо протилежним. Він вирішив, що це випромінювання, проникаюча на нашу планету з космосу,
а атмосфера просто розсіює його все більше з наближенням до Землі. Це зараз ми уявляємо собі природу цих частинок, а ось на початку XX пошук
засобів виявлення цих частинок став справжнім викликом для вчених-фізиків. Двоє чоловіків особливо просунулися у цій справі. Це були Чарльз Томас Різ Вільсон і Дональд Глейзер.

Технічні характеристики іонізаційної камери AEC Sensor

Камери AEC Sensor
Азон енергії/напруга на трубці (40 ... 150) кВ
Діапазон інтенсивності дози (0,5 ... 1000) мкГр/с
Діапазон дози опромінення1) (1 ... 100) мкГр
Роздільна здатність (можна вибирати) 0,025 мкГр
Діапазон часу опромінення1) 1 мс ... 10 с
Відмінність у чутливості між полями детектора < 5%
Коефіцієнт ослаблення1) < 1,04
Алюмінієвий еквівалент < 0,75 mm Al
Напруга живлення (позитивна і негативна) ±(11,5 ... 16)V DC
Цифровий вихід (RS 422), тривалість імпульсу 2 мкс
Модуль для лінійної зміни напруги 0 ... 10 В

Сфера застосування

Іонізаційні камери дозволяють вимірювати не тільки альфа-, бета- або гамма-випромінювання, але й нейтронне випромінювання, що досить важко, так як нейтрони не несуть заряду і їх проходження через газовий об'єм камери не приводить до іонізації газу, яку можна було б виміряти.

Для вимірювання потоку нейтронів камеру розділяють на дві однакових частини. У першій половині вимірюють фонову іонізацію газу від альфа-, бета- чи гамма-випромінювання, у другій частині камери на стінки наносять бор-10 (для іонізаційних камер, що вимірюють великі потоки нейтронів в ядерних реакторах) або уран-235 (для камер, що вимірюють малі потоки нейтронів). При захопленні нейтрона ядром урану-235 відбувається вимушений поділ ядра і додаткова іонізація газу в об'ємі камери осколками поділу. Бор-10 при захопленні нейтрона розпадається на ядро літію-7 і альфа-частку. Різниця в іонізації обох об'ємів камери є пропорційною до потоку нейтронів. Варіант іонізаційної камери з ураном-235 (чи іншим ізотопом, що зазнає поділу ядра) на електродах називається камерою поділу. Іноді камеру заповнюють газоподібною сполукою 10BF3 — трифторидом бору-10, що дозволяє покращити ефективність реєстрації осколків.

При вимірюванні потоків нейтронів іонізаційні камери можуть працювати в трьох режимах:

імпульсному — при вимірюванні малих потоків нейтронів; струмовому — при вимірюванні великих потоків нейтронів; флуктуаційному — середнє між імпульсним і струмовим режимами. Використовується на АЕС в апаратурі контролю нейтронного потоку (АКНП) для вимірювання нейтронної потужності реактора.


Варіюючи форму електродів іонізаційної камери, склад і тиск газу, що наповнює її, забезпечують найкращі умови для реєстрації певного виду випромінювання. В іонізаційних камерах для дослідження часток з коротким пробігом джерело поміщають усередині камери або в корпусі роблять тонкі вхідні віконця із слюди або синтетичних матеріалів. У іонізаційних камер для дослідження гамма-випромінювань іонізація обумовлена вторинними електронами, вибитими з атомів газу або стінок іонізаційної камери. Чим більшим є об'єм іонізаційної камери, тим більше іонів утворюють вторинні електрони. Тому для вимірювання γ-випромінювання малої інтенсивності застосовують іонізаційні камери великого об'єму (декілька літрів і більше).

Фото, відео-матеріали

RTG radiation measurement.jpg Ionisation chambe.jpg 10244.jpg

Список використаних джерел

  • 1 Абрамов А. И., Казанский Ю. А., Матусевич Е. С. Основы экспериментальных методов ядерной физики. М.: Атомиздат, 1977. — 528 с.
  • 2 Иванов В. И. Курс дозиметрии: Учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 400 с. — ISBN — 5-283-02968-9
  • 3 Сидоренко В. В., Кузнецов Ю. А., Оводенко А. А. Детекторы ионизирующих излучений на судах: Справочник. — Л.: Судостроение, 1984. — 240 с.
  • 4 І.М.Кучерук, І.Т.Горбачук, П.П.Луцик (2006). Загальний курс фізики: Навчальний посібник у 3-х т. Київ: Техніка.
  • 5 Іонізаційна камера
  • 6 Ionization Chambers
  • 7 «Іонізаційна камера»