电流型电离室

由电离室阳极收集的电子形成直流电，它可以被放大并用常规直流电表测量。一般而言，因为直流放大器会造成不稳定性和零点漂移，很难精确地测量，所以这种方法是不满足要求的。

来自电离室的小电流可以利用静电计更加准确地测量。静电计将来自电离室的信号转变成可以被交流放大器放大的交流电。交流放大器不容易受到用直流放大器遇到的那些不稳定性和零漂移问题的影响。放大的交流电可以用压降法和充电率法二者之一来测量，精确度在±0.05%之内。

利用压降法，放大的交流电被整流，定向穿过一个精密电阻。穿过电阻产生的电压与电流成正比。利用充电率法，电流被整流，由一个精密电容器收集。电容板上带电电荷的收集速率与电流成正比。利用充电率法测量所需的电流比压降法测量的要小。没有电流放大的压降法用于便携式测量仪中，例如手枪式剂量率仪(页边图8-4)。

例8-2[1]一个电流型电离室中有一个37Bq的14CO2样本。电离电流转化成交流电，采用具有1012Ω的精密电阻的压降法进行测量。假设来自14C的β粒子的所有能量都沉积在气体中，且交流信号没有被放大。穿过精密电阻产生的电压是多少?

37Bq=37次衰变/秒

来自14C的β粒子的平均能量是0.045Me V=45×103e V。在计数体积中每秒消耗的平均能量是:

穿过电阻的电压降(V)是电阻(欧姆)和电流(安培)的乘积: V=IR

例8-3[2]重复例8-2，求穿过10p F精密电容器极板间电压的变化率。

电荷流动速率是7.8×10-15C/s。因为V=Q/C(C是电容)，电压改变率由Vr=Qr/C给定(Qr是电荷流动率):

在页边图8-5中，作为电离室中电极之间电压的函数绘制了电离电流。在低电压时，电子和阳离子没有被强烈地吸引到电极上，有的离子对通过复合而消失。对离子对的吸引力随着电极间电压的增长而增长，这时复合的离子对就较少。当电极间的电压超过饱和电压时，电极收集到了由辐射产生的所有离子对。特定电离室的饱和电压取决于电离室的设计: 外形、电极间的间距，还有电离室中空气的类型和压力。当电极间的电压增加到高于饱和电压几百伏特时并没有观察到电离电流有所增长，这是因为所有由辐射产生的离子对都已经被收集了。这样的电压区域被认为是电离室稳定状态。电离电流在稳定状态末端忽然增加。这种增加归因于由额外离子对的产生而引起的信号放大，额外离子对的产生是由于在入射辐射所释放的电子向阳极移动途中获得了能量。电离室工作在能够引起信号放大的电压以下。在任何一个特定的电压下，由α放射样本产生的电离电流比β放射样本产生的要大得多。β放射样本信号的减弱反映了β粒子产生电离的减少。