 |
Перечислите достоинства и недостатки детекторов прямого заряда в сравнении с ионизационными газовыми камерами.
|
|
|
|
Нарисуйте вольт-амперную характеристику ионизационной камеры для различных ее режимов.
Характер работы ионизационной камеры существенно зависит от величины напряжения U, приложенного к электродам.
На рис. 2 представлена зависимость амплитуды импульса, появляющегося на сопротивлении R, от напряжения на счетчике.
Рис.2. Зависимость амплитуды импульса от напряжения на счетчике:
I - YI - области различных рабочих режимов
В области напряжений I происходит два противоположных процесса: ионизация и собирание зарядов на электродах и рекомбинация ионов. При возрастании напряжения U скорость ионов увеличивается, а рекомбинация уменьшается, что приводит к возрастанию амплитуды импульса.
В области II доля рекомбинации пренебрежимо мала, все ионы, образованные частицей, собираются на электродах. Этот участок кривой называется областью насыщения или областью ионизационной камеры. Ионизационная камера может служить не только счетным, но и спектрометрическим детектором, т.е. позволяет определять энергию частицы. Это возможно вследствие независимости средней энергии, затрачиваемой в газе на образование одной пары электрон-ион, от энергии ионизирующей частицы и от производимой ею удельной ионизации, определяющейся зарядом и скоростью частицы. Поэтому величина заряда, образованного частицей в рабочем объеме камеры, пропорциональна энергии, потерянной частицей в газе, а в случае полного поглощения частицы в рабочем объеме камеры - ее энергии.
В области больших напряжений III происходит ударная ионизация, в результате которой число ионов сильно увеличивается. Если каждый электрон на пути к аноду создает за счет ионизации соударениями А новых электронов, то А называется коэффициентом газового усиления. А может достигать величины 107 и не зависит от первоначальной ионизации; амплитуда импульса при этом пропорциональна числу пар ионов, созданных первоначальной частицей. Эта область называется пропорциональной областью.
|
|
|
В области IV при возрастании приложенного напряжения пропорциональность амплитуды импульса величине первоначальной ионизации нарушается, а коэффициент газового усиления начинает зависеть от числа первоначально образованных пар ионов. Это область ограниченной пропорциональности.
При дальнейшем увеличении напряжения - область V - амплитуды импульсов от частиц с различной ионизацией становятся одинаковыми. В этой области регистрируется каждая частица,которая создала хотя бы одну пару ионов в объеме камеры. Прибор, работающий в таком режиме, называется счетчиком Гейгера-Мюллера. Область VI - это область непрерывного разряда.
Перечислите достоинства и недостатки детекторов прямого заряда в сравнении с ионизационными газовыми камерами.
ДПЗ содержит 2 электрода: эмиттер и коллектор, между которыми находится изолятор. Эмиттер выполнен из родия или серебра, коллектор выполнен в виде трубки из нержавеющей стали. Нейтроны, воздействуя на эмиттер, образуют заряженные частицы, которые собираются на коллекторе. В результате образуется разность потенциалов и соответственно электрический ток. Период распада заряженных частиц составляет несколько секунд, поэтому ДПЗ обладают большой инерционностью(до 1 минуты).
Рис. 3. Детектор прямого заряда
Они также имеют большую погрешность(до 5%). Их преимущества по сравнению с ионизационными камерами в том, что они имеют малые габариты и не нуждаются в источнике питания, что делает их единственно возможными для измерения мощности ядерного реактора по радиусу и высоте, то есть для внутриреакторных измерений. ДПЗ помещают непосредственно; контролируются параметры: мощность, период и реактивность.
|
|
|
Измерение температуры
4.2. В каких манометрических термометрах термобаллон наполняется низкокипящей жидкостью?
В конденсационных.
В конденсационных манометрических термометрах термобаллон частично (около 2 / 3 объема) заполнен низкокипящей жидкостью (фреон, ацентон, хлористый мстил), а остальное его пространство заполнено насыщенным паром этой жидкости. С увеличением температуры контролируемой среды, в которую помещен термобаллон, возрастает испарение жидкости, что приводит к повышению давления пара над жидкостью. В результате насыщенный пар достигает некоторого определенного давления, строго отвечающего температуре. Такие приборы имеют более высокую чувствительность по сравнению с газовыми и жидкостными термометрами. Кроме того, на их показания не влияет изменение температуры и давления среды, окружающей капилляр. Однако они имеют неравномерную шкалу, так как зависимость между температурой и упругостью пара нелинейна. Предназначены для измерения температур от - 50 до 300 С.
Рис. 4. Схема температурной компенсации жидкостного манометрического термометра:
1-термобаллон, 2-основной капилляр,
3-дополнительный капилляр,
4 и 5-соответственно основная и вспомогательная спиральный пружины.
|
|
|
