[发明专利]一种测量电子在有外加电场气体中漂移速度的方法

摘要

在气体电离辐射探测、离子迁移谱技术等核辐射探测领域中，电子的漂移速度是决定其时间响应性能的重要因素，对辐射测量结果有决定性的影响。研究气体中电子的漂移速度是提高电离辐射探测器时间响应性能、优化探测器设计的前提，对于促进气体电子学以及气体电离辐射探测技术的发展有重要的意义；本发明方法是基于屏栅电离室探测器设计的测量在有外加电场气体中电子漂移速度的方法，通过靠近阴极的准直器平行于阴极平面入射如α粒子等重粒子，可测量电子在不同组分气体不同电场条件下漂移速度的大小，为电子漂移速度的测量提供了有效途径。

主权项

1.一种测量电子在有外加电场气体中漂移速度的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：搭建屏栅电离室，屏栅电离室主体是以不锈钢为材料的圆柱形，在腔内靠近上、下面的位置分别接有通电的不锈钢圆环作为阴极和阳极进行离子探测，阴、阳极之间接有可进行位置调节的接地不锈钢圆环作为栅极用于屏蔽阳极信号，阴极和栅极之间的区域是气体电离发生的场合；步骤(2)：量取屏栅电离室阴极与栅极的间距D；步骤(3)：向屏栅电离室腔内通入需要测量的特定组分气体；步骤(4)：靠近阴极电板平行放置准直器，筛选带电粒子的入射角度，保证带电粒子射入屏栅电离室时初速度方向与外加电场方向垂直；步骤(5)：带电粒子进入屏栅电离室后引起气体电离产生正离子和自由电子，正离子在产生的瞬间就在阴极上感应出阴极信号，自由电子产生后受到栅极的屏蔽需漂移通过栅极才会在阳极上感应出阳极信号，阴极信号和阳极信号的产生存在时间差Δt；阴极信号和阳极信号分别依次通过前置放大器、甄别器和TDC时间‑数字转换器进行放大甄别和时幅变换作用，在记录仪上获得时间差Δt；步骤(6)：根据步骤(2)和步骤(4)测量得到的数据，通过公式计算电子漂移速度v。