自由空氣電離室作為X射線空氣比釋動(dòng)能的初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)裝置被國(guó)內(nèi)外計(jì)量機(jī)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(chǎng)分布。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過(guò)添加保護(hù)電極與保護(hù)環(huán)保持內(nèi)部電場(chǎng)均勻性的同時(shí),鉛屏蔽外殼的電勢(shì)對(duì)自由空氣電離室內(nèi)部電場(chǎng)同樣具有影響。模擬計(jì)算結(jié)果表明,對(duì)鉛屏蔽外殼、保護(hù)電極與保護(hù)環(huán)施加適當(dāng)?shù)碾妷?同時(shí)優(yōu)化自由空氣電離室的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),可優(yōu)化自由空氣電離室內(nèi)部電場(chǎng)分布。 

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

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【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(jí)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(chǎng)均勻外照射;5) 不存在非均勻的電場(chǎng)或磁場(chǎng)。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(chǎng)或磁場(chǎng)。因此有必要對(duì)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(chǎng)分布進(jìn)行研究,以保證其電場(chǎng)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(zhǎng)度,mm 100 收集電極長(zhǎng)度,mm 40 保護(hù)電極長(zhǎng)度,mm 60 極間距,mm 70 保護(hù)環(huán)厚度,mm 5.9 保護(hù)環(huán)間距,mm 1.0 極化電壓,V 1 600為解決上述問(wèn)題,必須在收集電極外圍設(shè)置保護(hù)電極,保護(hù)電極示意圖如圖4所示,收集電極嵌入保護(hù)電極中間的凹槽內(nèi),但不與保護(hù)電極凹槽內(nèi)表面幾何接觸,且收集電極與保護(hù)電極凹槽保持均勻的間隙,可將收集電極與保護(hù)電極視為一個(gè)整體,即收集-保護(hù)電極(圖5)。


本文編號(hào)：3061009