氚是一種放射性核素,能夠衰變出能量較低的β粒子,該核素已經(jīng)成為核工業(yè)發(fā)展過程中重要的物質(zhì)之一。在人類利用氚的過程中,各種含氚的廢物以氣態(tài)和液態(tài)的方式被排放到大氣中,對環(huán)境和人類的健康都夠成了巨大的威脅。為了保證氚環(huán)境中的工作人員的人身安全,必須對環(huán)境中的氚含量進行準(zhǔn)確的測量。目前測量β粒子的方式有很多種,比如液閃計數(shù)法,腔體式電離探測器測量法和β射線誘發(fā)X特征射線測量法。其中液閃計數(shù)法和腔體式電離探測器測量法是使用頻率最高的方法,然而對于測量氚衰變的低能的β粒子而言,使用正比計數(shù)器測量則是較好的選擇。但是由于正比計數(shù)器涉及到的參數(shù)較多（陽極絲尺寸,陰極殼尺寸,媒介氣體,腔體壓強,高壓）,通過實際測量的方式得出測量結(jié)果較好的參數(shù)較為困難和繁瑣。本論文通過公式計算,得出確保正比計數(shù)器結(jié)構(gòu)合理需要滿足的條件,并列舉出了正比計數(shù)器在不同參數(shù)條件下的最佳結(jié)構(gòu)的參數(shù)范圍。其次,論文使用了Geant4模擬圓柱形正比計數(shù)器內(nèi)氚衰變的β粒子進入有效放大區(qū)（雪崩區(qū)）的概率,通過更改陽極絲半徑,高壓以及正比計數(shù)器腔體內(nèi)填充的氣體的壓強這三個參數(shù)值,得出每次模擬中氚衰變出的β粒子的進入放大區(qū)概率,從而對比在不... 

【文章來源】：成都理工大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

LND49516正比計數(shù)器結(jié)構(gòu)圖

2.3 探測器工作區(qū)間各種類型的腔體式氣體計數(shù)器在脈沖模式下工的工作方式也有所不同。如圖2-1 所示，探測器輸出的脈沖幅度和所加的電壓(或者電場)具有一定的關(guān)系。在很低的電壓值下，電場強度不能抑制初始離子對的再結(jié)合(recombination)，而且收集到的電荷少于初始的離子對。當(dāng)電壓逐漸升高，離子對的再結(jié)合被抑制，而且離子對的數(shù)量達到飽和狀態(tài)(這個狀態(tài)是電離室的工作狀態(tài))我們稱之為“飽和區(qū)”。當(dāng)電壓繼續(xù)增高至氣體放大的門限值，收集到的電荷開始成倍增加，而且探測器的輸出脈沖也會增加。當(dāng)電場達到一定數(shù)值，氣體放大系數(shù)和電壓成線性關(guān)系，而且收集到的電荷將會與初始入射粒子產(chǎn)生的初級離子對的數(shù)目成正比關(guān)系，這段區(qū)域被稱作“正比區(qū)”。若電壓或者電場持續(xù)增加，探測器則會

圖 2-1 氣體填充型正比計數(shù)器不同的工作區(qū)間果電壓或者電場持續(xù)增加，正離子產(chǎn)生的空間電荷會曾大到徹底決出脈沖。在這樣的情況下，雪崩效應(yīng)會持續(xù)發(fā)生，直到正離子產(chǎn)生小電場到另外一個氣體放大效應(yīng)發(fā)生的值。雪崩過程會自限制imiting)，而且當(dāng)正離子達到一定數(shù)量的時候它將被終止。這時候探?jīng)_都具有相同的脈沖幅度，而且不再反應(yīng)入射粒子的特性，這被稱之。正比計數(shù)器結(jié)構(gòu)型的正比計數(shù)器的結(jié)構(gòu)為圓柱形如圖 2-2 所示。在該結(jié)構(gòu)中，陽極鎢絲組成，其位于一個金屬管的中央，金屬管也即是正比計數(shù)器的一般為無氧銅。

【參考文獻】：
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本文編號：2973344