[其他]能量补偿型高压电离室

说明书

本实用新型属于一种测量环境辐射照射量率的高压电离室。

在环境辐射测量中，钢壁充高压氩气的电离室［见美国原子能委员会卫生安全实验室的报告HASL（1972）］具有灵敏度高和稳定性能好的优点。但是，存在能量响应过大的问题，能量响应性能是环境辐射测量器件设计的关键指标之一，为了改善能量响应，现为美国能源部所属的环境测量实验室（EML）通过加厚电离室的不锈钢壁，以坛加低能端的吸收［见Health    physics，Vol.44，No.4，P.379（1983）］。这种纯粹的屏蔽作用使低能受到损失。其结果，响应曲线最大值与对1000KeV的响应值之比（简称能响比值）为1.84，坪能量响应范围约60－1250KeV。

本实用新型公开了一种能量补偿型钢壁充压氩气的电离室，采用过滤措施来进行能量补偿，经过实验选择和理论估算求出最佳屏蔽系数，使高压电离室的能量响应特性得到根本改善。

能量补偿型高压电离室由一个球形不锈钢外壳和一个位于外壳中心的空心不锈钢小球构成。上述外壳限定了电离室的有效体积。上述小球为收集电极，通过一根细不锈钢管固定于室中心。信号经绝缘子引出。室内充高压氩气。

能量补偿技术就是在电离室的外壳上贴金属片过滤器。为了补偿均匀，获得好的角响应。作为过滤器的金属片采用圆盘形或圆环形。过滤器的屏蔽系数是通过实验和理论估算确定的。首先，实验测得未加屏蔽时的电离室的能量响应曲线，又测出过屏蔽时的能量响应曲线。然后，通过线性回归分析，从而得出较加的屏蔽系数。最后再经实验验证。

附图1为能量补偿型高压电离室的外形图。图中：［1］为球形不锈钢外壳，［2］为金属片过滤器，［3］为静电计。

附图2为高压电离室加补偿与未加补偿的能量响应曲线。

本实用新型的一个具体实施方案列举于下：球形不锈钢外壳和作为收集电极的空心不锈钢小球的材料采用1Cr9Ni18Ti的不锈钢。球形不锈钢外壳的厚度为1.5mm，直径为203mm。空心不锈钢小球的厚度为0.5mm，直径为50mm，用直径为5mm的细不锈钢管固定于室中心。电离室的体积为4.16升，充20atm（STP）的高纯氩气。收集电极经三轴陶瓷金属绝缘子引出。过滤片贴在电离室的外壁上，过滤片为圆形锡片，其厚度为1.8mm，共贴32片，其中直径为50mm的有12片，直径为60mm的有20片。屏蔽系数为67％。

经测量得到，电离室的能响比值为1.17，坪能量响应范围约为50－1250KeV。并经测量证明屏蔽后的电离室没有引起方向性影响，将测量结果列表于下：

角度        0        15        30        45        60        75        90

相对响应        1.000    1.008    1.003    0.994    0.996    1.003    1.000

本实用新型的优点主要在于采用过滤的方法对高压电离室进行能量补偿，使其能量响应特性得到根本改善。附图2所显示的电离室加补偿与未补偿的能量响应曲线的比较，清楚的表明了这一优点。为了进一步说明这一问题，以上述实施例列举的能量补偿型高压电离室与美国环境测量室（EML）研制的高压电离室［见Health    Physics，Vol.44，No.4，P.379（1983）］，我国原子能所的高压电离室［见岳清宇等，《辐射防护》，中国核学会辐射防护学会第一次学术交流会论文选编，第73页，（1982）］和我国华北辐射防护研究所的高压电离室［见丁民德，《核防护》第一期，11（1980）］对电离室的特性进行较为全面的比较，见表1。

能量补偿型高压电离室所显示的较佳的能量响应，这对环境辐射剂量的简化标准和提高准确度将起到重要作用，特别对宇宙射线有合适的响应。