(f>2ms)o
(f<2ms);
(t>2ms)o
(0~lOps)
(0〜1ms)
(0〜10|is)
(0〜1ms)
(0<1<20|is);
(t>20|is)o
(t<20(is);
(t>20|is)o
画出下列各种输出电路的等效电路,并定性地画出输出电压脉冲形状,标明极性及直流电位。
题4之图
答案:
第一步:
画出回路电流方向,从电源正极到负极。
并由电流方向确定输出信号的极性。
以(a)为例,输出为负极性。
第二步:
画出等效电路,由输出极性,确定等效电路的电流方向,如输出为负极性,则电流方向向下。
第三步:
画输出电压脉冲形状,先确定无信号时的输出端的直流电平,如(a)为+Vo.在入射粒子入射时刻,产生一个负的脉冲信号。
5.有一累计电离室,每秒有10’个a粒子射入其灵敏体积并将全部能量损耗于其中。
已知Ea=5.3MeV,电离室内充的纯氧气,试求出累计电离室输出的平均电流70=?
答案:
由
_53x106
I。
=nn-N-e=104x—~xl.6xl0'19=3.22xW10A
oo26.3
6.在上题条件下,若选择输出电路之7?
0=1010/2,Co=20pf,问该电离室输出电压信号的相对均方根涨落为何?
答案:
输出直流电压幅度改
V=I0R0=3.22V
输出电压信号的相对均方根涨落
vv=^l/2R0C0n=71/2xlO10x20xl0-12xlO4=1.58xl0-2=1.58%
7.为什么圆柱形电子脉冲电离室的中央极必须为正极?
答案:
圆柱形电子脉冲电离室作为电子脉冲电离室,而且,其输出电压脉冲幅度与离子对生成位置不敏感,必须利用电子向中央极漂移所生成的感应电流,所以,中央极必须为正极。
8.试说明屏栅电离室栅极上感应电荷的变化过程。
答案:
设入射带电粒子沿平行于极板方向入射,且离子对仅沿极板(3+)方位产生,即离子对产生于紧靠近极板B的位置,生成N个离子对。
此时,G上的感应电荷为0。
当电子由极板B向栅极G漂移过程中,G上感应电荷逐渐增加,当电子漂移到位置
(G-)时,在栅极G的感应电荷达最大值Q+=Neo由于栅极不会俘获漂移电子,在由(G-)到(G+)过程中,栅极上的感应电荷不变。
当电子由G向A的运动过程中,G上的感应电荷由+Ne逐渐降为0。
9.什么屏栅电离室的收集极必须是正极?
答案:
屏栅电离室的工作状态为电子脉冲电离室,利用电子在极板间的漂移在外回路产生输出信号,所以收集极必须加上正电压。
10.离子脉冲电离室与电子脉冲电离室的主要差别是什么?
答案:
对离子脉冲电离室,其输出回路的时间常数R0C0»T+;
对电子脉冲电离室,其输出回路的时间常数广«R0C0«T\
11.累计电离室所能测的最大幅射强度受何因素限制?
脉冲电离室呢?
答案:
累计电离室所能测的最大幅射强度受线性工作范围限制,且线性工作范围与极板间所加的工作电压有关。
对脉冲电离室,在满足脉冲工作条件的基础上,即
11—1
V;=〉〉]n〃«
2RoConR0C0
受脉冲重叠而引起的允许的计数率损失的限制。
12.为什么正比计器的中央丝极必须是正极?
答案:
只有当正比计数器的中央丝极为正极时,电子才可能在向丝极运动过程中受外加电
场的加速,进而在距丝极为的区域内发生雪崩过程,这是正比计数器的最基本过
程。
13.圆柱形电子脉冲电离室的输出电荷主要是由电子所贡献,但在圆柱形正比计数器中输出电荷却主要是正离子的贡献,这是什么原因?
答案:
对圆柱形电子脉冲电离室,其输出信号是由入射粒子产生的初始离子对的电子向中央正极漂移过程中,在极板上产生的感应电荷的贡献,由于为圆柱形的电场非均匀性,决定了其输出脉冲幅度基本与电离发生的位置不灵敏。
对圆柱形正比计数器中,雪崩过程仅发生在%很小的区域内,在%区域以外的电子漂移对信号的贡献完全可以忽略。
在%区域内经数量上放大的电子在向丝极飘逸的贡献大约占10~15%,主要是经放大后正离子在向阴极漂移所产生的感应电荷的贡献。
14.有一充赢之正比计数器。
试计算用它来测定200keV之能量时,所能达到的最佳分辨率。
答案:
正比计数器的能量分辨率
r|=2.36
式中而o为入射粒子在灵敏体积内产生的离子对数
-E200xlO3…
N尸—==7.60xlO
W26.3
取法诺因子尸=0.3
C\F1-U.UO-cI0.3+0.68-VC—2-小〜Ti—2.36[—=—2.36」—2.68x10—2.68%
No
7.60xl03
15.设用正比计数器测a粒子强度,每分钟计数5X105个。
假如该正比计数器之分辨时间为
3微秒,试校正计数损失。
5xl05
答案:
真计数率
m===5.128xl05/.
1F1-1x3x10—6/min
60
16.试说明有机自熄G-M管在工作过程中总共有那些过程会导致有机分子的分解?
答案:
由于有机分子的激发原子M*的超前离解的特性,所有产生M*的过程,均可导致有机分子的离解。
在有机自熄G-M管中主要为:
1.雪崩过程中产生的
2.电荷交换过程中A++M^M++A+hv,AT在距阴极表面5xlO-scm前,由阴极拉出一个电子而成激发态的M*。
17.试说明G-M管阳极上感应电荷的变化过程。
答案:
G-M管阳极上感应电荷的变化对有机管和卤素管略有不同,以有机管为例,可分为儿个阶段:
1.在入射带电粒子径迹产生正负离子对的瞬间阳极呈电中性,电子很快漂移向阳极过程中,阳极上的正感应电荷增加,但数量很小;
2.电子雪崩过程开始,直到正离子鞘形成的过程中,电子很快向阳极运动,此时,阳极上正感应电荷增加,同时,此电荷流经负载电阻,快前沿的负脉冲,约占总输出脉冲幅度的10%。
到达阳极的电子与阳极上的正感应电荷中和。
阳极上留下与正离子鞘等量的负感应电荷。
3.正离子鞘向阴极漂移,负感应电荷流向阴极,同时。
在外回路形成输出信号。
18.什么卤素管的阳极可以很粗?
答案:
由于卤素管是靠工作气体Ne的亚稳态作为中介完成雪崩过程的,即电子能量积累到Ne的亚稳态能级或第一激发态以前,很少发生非弹性碰撞而损失能量,具有低阈压的特点,所以,阳极可以做得较粗。
19.pG-M管能否探测/射线?
aG-M管能否探测射线。
答案:
两者都是可以的,因为Y射