Способ определения коэффициента газового усиления газоразрядного пропорционального счетчика
1ч:Союз Советских
Социапистичесних
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 527679 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16,08.74 (21) 2053815/25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.09.76. Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описапия13.07.77 (51) М. Кл.е а01т1/18
Государственный номнтет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и отнрытий (пэ) УДК 621.387.424 (088.8) (72) Авторы изобретения
Г, И. Савельев, И. В. Филюшкин и Ю. М, Голубев (71) Заявитель
Институт биофизики (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ГАЗОВОГО УСИЛЕНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОГО ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО СЧЕТЧИКА ьэq и, A = — к, E e Uz
25
Изобретение относится к способам определения рабочих параметров газоразрядных счетчиков.
Известен способ определения коэффициента газового усиления (КГУ) газоразрядного пропорционального счетчика, основанный на сравнении импульса газоразрядного пропорционального счетчима с калибровочным зарядом (1) .
Известен способ определения КГУ гаэоразрядного пропорционального счетчика (2), согласно которому на счетчик воздействуют монохроматическим излучением, образующийся на аноде зарядовый импульс формируют интегрирующей и дифференцирующей цепочками усилителя, измеряют величину импульса, рассчитывают поправочный коэффициент, измеряют величину калибровочного импульса, рассчитывают значение КГУ (А) по формуле: где Š— энергия монохроматического излучения, регистрируемого счетчиком; оэ — энергия образования пары ионов; о„— калиброванный: аряд; е — заряд электрона; к — поправочный коэффициент, учитывающий ослабление импульса интегрирующей и дифференцирующей цепочек;
О, — величина импульса счетчика;
U з — амплитуда калибровочного импульса.
Поправочный коэффициент К определяют, используя законы формирования зарядового им. пульса на аноде газоразрядного пропорционального счетчика и прохождения его через усилительный тракт.
Если выходной импульс счетчика формиpyeTcs интегрирующей и дифференцирующей цепочками с равными постоянными времени, равными Т, тогда:
К = С (0,087 +0,7971од1о(Т/to)1
re С = 1/!пзбг, /ra) 2 то = 1/4га/(C а p)
Таким образом, величина поправочного коэффициента К зависит от радиусов анода и катода га и rK, анодного напряжения Va и подвижности положительных ионов р в газовом наполнении. Для большинства газовых смесейтт неизвестно или известно приближенно, поэтому описанный способ опрелеления КГУ дает большие погрешнос гн.
С целью повьпления точное си и ускорения измерений, предлагается способ определения КГУ гаэо527679
;разрядного пропорционального счетчика, состоящий в том, что на счетчик воздействуют монохроматическим излучением, образующийся на аноде зарядовый импульс формируют на линии задержки с временем задержки, большим времени сбора всех электронов первичной ионизации на аноде, измеряют величину импульса после сбора всех электронов на аноде не менее чем в двух различных по времени от начала развития импульса точках, измеряют величину калибровочного импульса, рассчитывают КГУ.
Предложенный способ определения КГУ газоразрядного пропорционального счетчика позволяет определять КГУ счетчика без определения параметров д и Ча, определять КГУ в случае протяженной иониэации в газоразрядном пропорциональном счетчике и при низких значениях КГУ, На чертеже показано временное развитие импульса на аноде газораэрядного пропорционального счетчика (А) для случаев точечной или протяжен- 20 ной ионизации (трек вдоль анодной нити) — кривая
g. и протяженной ионизации (трек под углом к анодной нити) — кривая б.
Формирование импульса на линии задержки приводит к воспроизведению на выходе усилительного 25 тракта части импульса, определяемой временем задержки (Б), После сбора всех электронов на аноде счетчика измеряют величину импульса не менее чем в двух различных по времени от начала развития импульса ЭО точках т, и tz
Считая, что временное развитие импульса определяется известным уравнением, получают систему уравнений
qI (tI) = q„UI/Up = Е/с.> е А С ln(1 +tI/то) чб (2)
qI (tz) = qKU /Up = E/ñ> е А ° С 1п(1 + tg/tp) где Š— энергия монохроматического излучения; оэ — энергия образования пары ионов;
q< — калибровочный заряд;
40 е — заряд электрона;
U, — величина импульса счетчика через временной интервал
Оз — величина импульса счетчика через временной интервал t ;
Up — амплитуда калибровочного импульса;
А — значение КГУ счетчика.
Величины 0 и 0 можно, напРимеР. опРеделить, наблюдая выходной импульс на экране осциллоскопа с калиброванной временной шкалой, Решение системы уравнений (2) позволяет найти величину А по формуле:
q,„.û(1J, — Ц)
1J E e с(ем,-Вил,,)
Предложенным .способом был определен КГУ газоразрядного пропорционального счетчика, имею1щего ra = 0,0015 см, r„= 3,7 см, р =200-1500 IoPP.
Состав газовой смеси. 90 % Ar + 10% СН4, 95 % Ar + 5 % СН4, 97 % Ar + 3% СН4. Полученные результаты измерений при составе газа 90% Ar +
+10% ÑÍ4 до КГУ =1000 хорошо совпадают с расчетными значениями, полученными по формуле
Дитхорна.
Формула изобретения
Способ определения коэффициента газового усиления газоразрядного пропорционального счетчика путем воздействия на счетчик монохроматическим излучением, регистрации образовавшихся импульсов на аноде и сравнения их с калибровочным зарядом, от лича ющий ся тем, что, с целью повышения точности, импульсы формируют на линии задержки с временем задержки, большим времени сбора всех электронов первичной ионизации на аноде, и величину импульсов измеряют не менее чем в двух различных по времени от начала их развития точках.
Источники информации, принятые во внимание экспертизой.
1. Е. Mathieson, M. W. Charles, Nucl. Inst. and
Methods, 1969., 72,2, 155 — 156.
ll. 2, Pawlowski, I. Walentek, Nucleonika, 1970, N 5-6, 463-476, 51767c) Составитель А. Шадрин
Техред А. Демьянова
Корректор С. Шскмар
Редактор T. Орловская
Заказ 916/35
Филиал ППП "Патент". г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Тираж 690 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров С ССР ло делам изобретений и открытий
I 13035, Москва, Ж вЂ” 35. Раушская наб., g. 4/5
