Сферический пропорциональный счетчик Советский патент 1978 года по МПК H01J39/29 G01T1/18 

финиента газового усиления и искажениям спектров. В счетчике Бенжамина с помощью таблеток производитх:я коррекция поля лишь на ограниченных участках вблизи таблеток и на некотором фиксированном расстоянии от анода. Поле в таком сче чике отлично от поля цилиндрического конденсатора практически во всей полооти, за исключением некоторого фиксирован ного расстояния от анола, которое к тому же точно не определено, что накладывает дополнительные ограничения на возможноо гн испопьэова1шя подобных счетчиков. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является сферический пропорциональный счетчик, который можно назвать также многокатодным или сеточно катодным пропорциональным счетчиком в котором поле, подобное полю цилиндрическохх) конденсатора, может быть создано разделением сферического катода на сегменты, определяемые плоскостями пер пендикулярными аноду, и поддержанием каждого сегмента при потенциале, соотгвегсгвующем егю федиему радиусу в цилиндрнческом поле 4j . D гаком счетчике используется большо количество катодов, обеспечивающих дискретное задание потенциала в полости. Между катодами необходимо использовать прослойки из диэлектриков, не нарушая при этом формы полости и вакуумных свойств счетчика. В связи с этим счетчи сложен конструктивно и трудно добиться высокой повторяемости результатов от счетчика к счетчику. Кроме того, дискрет ное задание потенциала в полости приводит к значительным краевым эффектам и связанным с ними искажениям спектров. Цель изобретения - улучшение спектрометрических характеристик счетчика путем создания непрерывного цилиндричес . кого поля во всей полости, подобно полю цилиндрического конденсатора, без введения в полость дополнительных электродов Зто достигается тем, что цилин/фиче- ское поле во всей полости пропорционального счетчика создается в результате вы полнения сферического катода с толщино изменяющейся обратно пропорционально косинусу азимутального угла, и падения потенциала в материале катода при прохождении через него электрического тока Катод изготавливается из токопроводящего материала с высоким удельным сопротирлением, например из токопроводящего тканеэквнваленг11ого пластика. На чертеже изображен сферический ропорциональный счетчик. Предлагаемый счетчик содержит анод 1, а который подается напряжение (J , каод 2 счетчика, изготовлена 1й из тканеквивалентного пластика, толщина катода зменяется по закону 6(в) С/со50 (где С - произвольная константа), электрод 3, ерез который на катод подается потенциал, соответствующий потенциалу цилиндрического поля в точке нахождения этого электрода, металлический электрод 4, на который подается потенциал U О. При стремлении угла к толщина катода стремится к бесконечности так быстро, как и значение функции С/сое в , или, что то же самое, сопротивление прохождению тока стремится к нулю, что позволяет нам при некотором угле &о оборвать частично катод и ввести туда металлический электрод 4, сопротивление котоР9ГО практически равно О. Держатель 5 катода, изготовлен из диэлектрика, например из непровод5ицего тканеэквиваленрного пластика, часть держателя при углах меньших в соприкасается с полостью счет.чика, что обеспечивает разрыв анодно-кагодной цепи. Сферический пропорциональный счетчик работает следующим образом. При включен.ш счетчика в качестве спектрометра, т.е. при обеспечении необходимого газового наполнения, например тканеэквивалентного, и подключения необходимых электронных схем, на анод подается требуемое напряжение UQ , элект род 4 заземляется, а на электрод 3 подается напряжение, соответствующее потенциалу цилиндрического поля в точке нахождения электрода 3, т.е. en Sin е о епг-цк -радиус анода, -радиус катода, азимутальный угол выхода электрода 3 в полость счетчика. При этом по материалу катода пойдет ток т ,а на поверхности полости за счет падения напряжения установится потенциал, подобный потенциалу цилиндрическоix) конденсатора, анод которого совпадает с анодом счетчика, а радиус катода равен R . Счетчик при помещении его в поле излушния будет производить необходимые измерения. Пля доказательства цилиндричности поля в счетчике рассмотрим падение напря- женкя в элементе катода, ограниченном углами д и 9 +3& и рассмотрим подоб ное же падение напряжения на вообража мой поверхносги в цилиндрическом кон денсатчэре, совпадающей с поверхностью рассматриваемого элемента катода. Сов деиие рассматриваемых величин и будет доказательством цилиндричности поля. Для элемента катода имеем уравнени е(в) . Т /бв1S дв («)е(в)51пв 21ГС -tg-e ctg-e C ctg-e, дв 2tlc где i -ток, идущий по материалу катода S-удельное сопротивление материала катода; 6(в)-С/со5в -толщина катода. Поле цилиндрического конденсатора описывается уравнением еп f/R U(r) U о en производя замену переменной г R sin в имеем ., дифференцируя уравнение (3) по в , име |y-.C,ctge.. () Очевидно, что ураввевия (1) и (4) совпадают с точностью до константы, т.е поле в полости счетчика подобно полю ци линдрического конденсатора, что и требо валось доказать. Использование одного катода выгодно отличает предлагаемый счетчик от указа ного прототипа, так как счетчик проще конструктивно и может производиться се рийно с достаточной степенью повторимости. того, непрерывное поддерж ние цилинпрического поля тоже паег положительный эффект, так как уменьшаются краевые эффекты, что способствует стабилизации коэффициента газового усиления вдоль анода. Область ударной ионизации может изменяться без ограничений в пределах полости, что способствует увеличению коэффициента газового усиления при регистрации малых импульсов. Сравнительная простота конструкции позволяет изготавливать мини-счетчики и эксплуатировать их в полевых условиях. Формула изобретения Сферический пропорциональный счетчик, состоящий из анода и сферического катода, о т л ичающийся тем, что, с целью улучшения спектрометрических характеристик счетчика путем создания непрерывного цилиндрического поля во всей полости, катод счетчика выполнен из токопроводящего материала с высоким удельным сопротивлением, например тканеэквивалентного пластика с толщиной, обратно пропорциональной косинусу азимутальноп угла. Источники информ1ации, принятые во внимание при экспертизе: l.H.H-Ros5i,W.Rosenzweig А Device forttie Л easu emeпt of Dose qsa Fono tion of specific OonizalionRadioEogs,955, 66,p.404. 2. Брегадзе Ю. H. u др. Эксиеримсп- тбшьное исследование физических аспектов качества излучения. Сб. Вопросы микродозиметрии, М., Атомиздат, 1973, с. 68. 3.P-W-Benjamin etpE. NucEear 3nslruentb and metod5j968, v 59, , p 77. 4.Brat- L-A and EeCetW.H.3ontzaion in So&ia cina Q i 3- Waeeed Detecors Radiation Researcti,,v51, 3,p.S69