Was ist ein begrenzter proportionaler Bereich? – Ionisationsdetektor – Definition

Im begrenzten Proportionalbereich steigt der Gasverstärkungsfaktor nicht proportional zur Spannung weiter an. Dieser Bereich wird üblicherweise als Erfassungsbereich vermieden. Strahlendosimetrie

Die Beziehung zwischen der angelegten Spannung und der Impulshöhe in einem Detektor ist sehr komplex. Die Impulshöhe und die Anzahl der gesammelten Ionenpaare stehen in direktem Zusammenhang. Wie geschrieben wurde, können die Spannungen in Abhängigkeit von der Detektorgeometrie und dem Gastyp und -druck stark variieren. Die Abbildung zeigt schematisch die verschiedenen Spannungsbereiche für Alpha-, Beta- und Gammastrahlen. Es gibt sechs praktische Hauptbetriebsbereiche, in denen drei (Ionisations-, Proportional- und Geiger-Müller-Bereich) nützlich sind, um ionisierende Strahlung zu erfassen. Diese Anforderungen sind nachstehend aufgeführt. Die Alpha-Kurve ist aufgrund der größeren Anzahl von Ionenpaaren, die durch die anfängliche Reaktion der einfallenden Strahlung erzeugt werden, höher als die Beta-und Gamma-Kurve vom Rekombinationsbereich zum Teil des begrenzten Proportionalitätsbereichs.

Gasionisationsdetektoren - Regionen
Dieses Diagramm zeigt die Anzahl der im gasgefüllten Detektor erzeugten Ionenpaare, die je nach angelegter Spannung für konstant einfallende Strahlung variiert. Die Spannungen können in Abhängigkeit von der Detektorgeometrie und der Gasart und dem Druck stark variieren. Diese Abbildung zeigt schematisch die verschiedenen Spannungsbereiche für Alpha-, Beta- und Gammastrahlen. Es gibt sechs praktische Hauptbetriebsbereiche, in denen drei (Ionisations-, Proportional- und Geiger-Müller-Bereich) nützlich sind, um ionisierende Strahlung zu erfassen. Alphateilchen sind ionisierender als Betateilchen und als Gammastrahlen, so dass durch Alpha mehr Strom in der Ionenkammerregion erzeugt wird als durch Beta und Gamma, aber die Teilchen können nicht unterschieden werden. Alphateilchen produzieren im proportionalen Zählbereich mehr Strom als Beta. Durch die Art der Proportionalzählung ist es jedoch möglich, Alpha-, Beta- und Gammapulse zu unterscheiden. In der Geigerregion gibt es keine Unterscheidung zwischen Alpha und Beta, da ein einzelnes Ionisationsereignis im Gas zur gleichen Stromabgabe führt.

Begrenzte proportionale Region

Im begrenzten Proportionalbereich steigt der Gasverstärkungsfaktor nicht proportional zur Spannung weiter an. Zusätzliche Ionisationen und nichtlineare Effekte bewirken, dass bei einer gegebenen angelegten Spannung keine Proportionalität des Ausgangssignals zur abgeschiedenen Energie besteht. Das elektrische Feld in der Kammer ist aufgrund der hohen positiven Ionenkonzentration verzerrt. Freie Elektronen sind viel leichter als die positiven Ionen und werden daher viel schneller zur positiven Mittelelektrode gezogen als die positiven Ionen zur Kammerwand. Die entstehende Wolke positiver Ionen in der Nähe der Elektrode führt zu Verzerrungen bei der Gasmultiplikation. Dieser Bereich wird üblicherweise als Erfassungsbereich vermieden.

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