自由空氣電離室作為X射線空氣比釋動能的初級標(biāo)準(zhǔn)裝置被國內(nèi)外計量機構(gòu)廣泛使用。本文使用有限元分析法研究自由空氣電離室內(nèi)的電場分布。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過添加保護電極與保護環(huán)保持內(nèi)部電場均勻性的同時,鉛屏蔽外殼的電勢對自由空氣電離室內(nèi)部電場同樣具有影響。模擬計算結(jié)果表明,對鉛屏蔽外殼、保護電極與保護環(huán)施加適當(dāng)?shù)碾妷?同時優(yōu)化自由空氣電離室的設(shè)計結(jié)構(gòu),可優(yōu)化自由空氣電離室內(nèi)部電場分布。 

【文章來源】：原子能科學(xué)技術(shù). 2020,54(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

自由空氣電離室結(jié)構(gòu)

帶電粒子平衡即入射和出射該區(qū)域的帶電粒子的總能量和能譜分布達(dá)到平衡。圖2為外部輻射源情況下帶電粒子平衡條件。體積元V內(nèi)含有較小的體積元v,若要使小體積元v內(nèi)保持帶電粒子平衡,則必須滿足以下條件[5,15]:1) 體積元v與V之間邊緣的最小間距大于其內(nèi)任何次級帶電粒子的最大射程;2) 體積元內(nèi)介質(zhì)的原子組成均勻;3) 體積元內(nèi)介質(zhì)的密度均勻;4) 間接致電離輻射場均勻外照射;5) 不存在非均勻的電場或磁場。為滿足自由空氣電離室內(nèi)部空間形成帶電粒子平衡區(qū)域的條件,自由空氣電離室內(nèi)部空間必須不存在非均勻的電場或磁場。因此有必要對自由空氣電離室內(nèi)部高壓電極板與收集電極板之間形成的電場分布進行研究,以保證其電場分布的均勻性。

表1 自由空氣電離室的幾何參數(shù)Table 1 Geometrical parameter of free air ionization chamber 參數(shù) 數(shù)值 光闌直徑,mm 6～10 空氣衰減長度,mm 100 收集電極長度,mm 40 保護電極長度,mm 60 極間距,mm 70 保護環(huán)厚度,mm 5.9 保護環(huán)間距,mm 1.0 極化電壓,V 1 600為解決上述問題,必須在收集電極外圍設(shè)置保護電極,保護電極示意圖如圖4所示,收集電極嵌入保護電極中間的凹槽內(nèi),但不與保護電極凹槽內(nèi)表面幾何接觸,且收集電極與保護電極凹槽保持均勻的間隙,可將收集電極與保護電極視為一個整體,即收集-保護電極(圖5)。


本文編號：3061009