气体探测器课件

第三章第三章 气体探测器气体探测器 3-1 气体探测器的基本原理气体探测器的基本原理3-2 电离室电离室3-3 正比计数器正比计数器3-4 G-M计数器计数器2006-91中国科大 汪晓莲 第三章 气体探测器 3-1 气体探测器的基本原理20气体探测器uu入射带电粒子引起气体电离。入射带电粒子引起气体电离。uu气体探测器的特点：气体探测器的特点：1)1)1)1)探测器的灵敏体积大小和形状几乎不受限制；探测器的灵敏体积大小和形状几乎不受限制；探测器的灵敏体积大小和形状几乎不受限制；探测器的灵敏体积大小和形状几乎不受限制；2)2)2)2)没有辐射损伤或极易恢复；没有辐射损伤或极易恢复；没有辐射损伤或极易恢复；没有辐射损伤或极易恢复；3)3)3)3)经济可靠。经济可靠。经济可靠。经济可靠。2006-92中国科大 汪晓莲 气体探测器入射带电粒子引起气体电离。2006-92中国科大 3-1 气体探测器的基本原理气体探测器的基本原理n n 气体电离：气体电离：气体电离：气体电离：当带电粒子通过气体时，与气体原子的核外电子当带电粒子通过气体时，与气体原子的核外电子当带电粒子通过气体时，与气体原子的核外电子当带电粒子通过气体时，与气体原子的核外电子 发生库仑作用，入射粒子损失部分能量，而气体原子则电发生库仑作用，入射粒子损失部分能量，而气体原子则电发生库仑作用，入射粒子损失部分能量，而气体原子则电发生库仑作用，入射粒子损失部分能量，而气体原子则电离或离或离或离或 激发。轨道电子获得的能量足以克服原子的束缚成为自由激发。轨道电子获得的能量足以克服原子的束缚成为自由激发。轨道电子获得的能量足以克服原子的束缚成为自由激发。轨道电子获得的能量足以克服原子的束缚成为自由电电电电 子，形成电子离子对。子，形成电子离子对。子，形成电子离子对。子，形成电子离子对。n n 入射粒子能产生电离的最小能量入射粒子能产生电离的最小能量入射粒子能产生电离的最小能量入射粒子能产生电离的最小能量：n n 原初电离：原初电离：原初电离：原初电离：入射粒子和气体原子直接作用产生的电离对数目。入射粒子和气体原子直接作用产生的电离对数目。入射粒子和气体原子直接作用产生的电离对数目。入射粒子和气体原子直接作用产生的电离对数目。n n 次级电离：次级电离：次级电离：次级电离：电离的次级粒子再次和气体原子作用产生的电离对数目。电离的次级粒子再次和气体原子作用产生的电离对数目。电离的次级粒子再次和气体原子作用产生的电离对数目。电离的次级粒子再次和气体原子作用产生的电离对数目。n n 总电离总电离总电离总电离N N0 0：等于原初电离次级电离等于原初电离次级电离等于原初电离次级电离等于原初电离次级电离n n 平均电离功：平均电离功：平均电离功：平均电离功：带电粒子在气体中产生一对电离粒子所需的平均能量带电粒子在气体中产生一对电离粒子所需的平均能量带电粒子在气体中产生一对电离粒子所需的平均能量带电粒子在气体中产生一对电离粒子所需的平均能量。气体原子的电离电位入射粒子质量入射粒子在气体中损失的能量平均电离功一、气体的电离一、气体的电离2006-93中国科大 汪晓莲 3-1 气体探测器的基本原理 气体电离：当带电粒子Ionization of gasesThe actual number of primary electron/ion pairs is Poisson distributed.average number mDetection efficiencyFor example for 1 mm layer of Ar:mprimary=2.5 det=0.92100 electron/ion pairs created during ionization process is not easy to detect.Typical noise of the amplifier 1000 e-(ENC)gas amplification.2006-94中国科大 汪晓莲 Ionization of gasesThe actual n n混合气体的平均电离功混合气体的平均电离功n n平均电离功与气体种类有关平均电离功与气体种类有关（p54p54表表表表3 31 1）n n总电离与入射粒子在气体中损失能量成总电离与入射粒子在气体中损失能量成正比，正比，这是我们由总电离的测量来确定这是我们由总电离的测量来确定入射粒子能量的依据。入射粒子能量的依据。n n实验测得平均电离功是统计平均值，其实验测得平均电离功是统计平均值，其统计涨落会使单能谱展宽，形成能量测统计涨落会使单能谱展宽，形成能量测量的固有分辨。量的固有分辨。Z：原子序数P：气体比分2006-95中国科大 汪晓莲 混合气体的平均电离功Z：原子序数2006-95中国科大 汪二、电子和离子在气体中的运动二、电子和离子在气体中的运动n n不加外电场时，电子和离子与气体分子不断碰撞，三种不加外电场时，电子和离子与气体分子不断碰撞，三种不加外电场时，电子和离子与气体分子不断碰撞，三种不加外电场时，电子和离子与气体分子不断碰撞，三种运动状况：运动状况：运动状况：运动状况：扩散：扩散：扩散：扩散：从密度大的区域向密度小的区域扩散运动从密度大的区域向密度小的区域扩散运动从密度大的区域向密度小的区域扩散运动从密度大的区域向密度小的区域扩散运动 电子吸附：电子吸附：电子吸附：电子吸附：电子被中性气体原子俘获形成负离子电子被中性气体原子俘获形成负离子电子被中性气体原子俘获形成负离子电子被中性气体原子俘获形成负离子 复合：复合：复合：复合：电子和正离子复合形成中性原子电子和正离子复合形成中性原子电子和正离子复合形成中性原子电子和正离子复合形成中性原子n n加外电场时，电子和离子沿电场方向分别向正负电极做加外电场时，电子和离子沿电场方向分别向正负电极做加外电场时，电子和离子沿电场方向分别向正负电极做加外电场时，电子和离子沿电场方向分别向正负电极做漂移运动。漂移运动。漂移运动。漂移运动。n n漂移运动有利于总电离的收集，是我们需要的。前三种漂移运动有利于总电离的收集，是我们需要的。前三种漂移运动有利于总电离的收集，是我们需要的。前三种漂移运动有利于总电离的收集，是我们需要的。前三种运动不利于总电离的收集，造成能量测量误差，应设法运动不利于总电离的收集，造成能量测量误差，应设法运动不利于总电离的收集，造成能量测量误差，应设法运动不利于总电离的收集，造成能量测量误差，应设法减小它们的影响。减小它们的影响。减小它们的影响。减小它们的影响。2006-96中国科大 汪晓莲 二、电子和离子在气体中的运动不加外电场时，电子和离子与气体分1.离子的漂移运动离子的漂移运动n n稳定状态下离子的漂移速度稳定状态下离子的漂移速度稳定状态下离子的漂移速度稳定状态下离子的漂移速度n n迁移率与气体性质和电离粒子质量有关。迁移率与气体性质和电离粒子质量有关。迁移率与气体性质和电离粒子质量有关。迁移率与气体性质和电离粒子质量有关。n n对重离子就每一种气体而言，其迁移率在相当宽范围内对重离子就每一种气体而言，其迁移率在相当宽范围内对重离子就每一种气体而言，其迁移率在相当宽范围内对重离子就每一种气体而言，其迁移率在相当宽范围内与与与与E/PE/P无关（无关（无关（无关（E/PE/P 3 3 10103 3V.cmV.cm-1-1.atm.atm-1-1），近于常数。当，近于常数。当，近于常数。当，近于常数。当E/PE/P很高时，很高时，很高时，很高时，值不再是与值不再是与值不再是与值不再是与E/PE/P无关的常数。无关的常数。无关的常数。无关的常数。n n负离子的负离子的负离子的负离子的 值和正离子的值和正离子的值和正离子的值和正离子的 值是同数量级的，绝大部分值是同数量级的，绝大部分值是同数量级的，绝大部分值是同数量级的，绝大部分 比比比比 大一些，这与气体纯度有关。（大一些，这与气体纯度有关。（大一些，这与气体纯度有关。（大一些，这与气体纯度有关。（p56p56表表表表3 32 2）电场强度气体压力约化场强离子迁移率2006-97中国科大 汪晓莲 1.离子的漂移运动稳定状态下离子的漂移速度电场强度气体压力2.电子的漂移运动电子的漂移运动n n对于电子，对于电子，对于电子，对于电子，值只在值只在值只在值只在E/PE/P很窄一段范围内近似于常数，很窄一段范围内近似于常数，很窄一段范围内近似于常数，很窄一段范围内近似于常数，在其他范围主要取决于在其他范围主要取决于在其他范围主要取决于在其他范围主要取决于E/P(p56 fig.3-2)E/P(p56 fig.3-2)。n nE/PE/P较小时，电子漂移速度比离子漂移速度大三个数较小时，电子漂移速度比离子漂移速度大三个数较小时，电子漂移速度比离子漂移速度大三个数较小时，电子漂移速度比离子漂移速度大三个数量级，约为量级，约为量级，约为量级，约为10106 6cm/scm/s。n n电子的漂移速度对气体成分非常灵敏。在惰性气体电子的漂移速度对气体成分非常灵敏。在惰性气体电子的漂移速度对气体成分非常灵敏。在惰性气体电子的漂移速度对气体成分非常灵敏。在惰性气体（如（如（如（如ArAr等）中加入多原子分子气体（如等）中加入多原子分子气体（如等）中加入多原子分子气体（如等）中加入多原子分子气体（如COCO2 2和和和和CHCH4 4等）等）等）等），可大大增加电子漂移速度。，可大大增加电子漂移速度。，可大大增加电子漂移速度。，可大大增加电子漂移速度。2006-98中国科大 汪晓莲 2.电子的漂移运动对于电子，值只在E/P很窄一段范围3.电子和离子的扩散电子和离子的扩散n n电子和离子因空间密度不均匀而由密度大的空间向密电子和离子因空间密度不均匀而由密度大的空间向密电子和离子因空间密度不均匀而由密度大的空间向密电子和离子因空间密度不均匀而由密度大的空间向密度小的空间扩散。度小的空间扩散。度小的空间扩散。度小的空间扩散。n n根据气体动力学，粒子速度遵从麦克斯韦分布，则扩根据气体动力学，粒子速度遵从麦克斯韦分布，则扩根据气体动力学，粒子速度遵从麦克斯韦分布，则扩根据气体动力学，粒子速度遵从麦克斯韦分布，则扩散常数散常数散常数散常数 与气体性质、与气体性质、与气体性质、与气体性质、温度和压强有关。温度和压强有关。温度和压强有关。温度和压强有关。n n电子的扩散常数大于离子的扩散常数。电子的扩散常数大于离子的扩散常数。电子的扩散常数大于离子的扩散常数。电子的扩散常数大于离子的扩散常数。单位时间内通过空间一点单位面积的粒子流数目扩散常数粒子密度梯度负号表示粒子流方向与粒子密度梯度方向相反。粒子杂乱运动速度平均自由程2006-99中国科大 汪晓莲 3.电子和离子的扩散电子和离子因空间密度不均匀而由密度大n n在扩散过程中，电子和离子与气体分子发生多次碰撞，在扩散过程中，电子和离子与气体分子发生多次碰撞，在扩散过程中，电子和离子与气体分子发生多次碰撞，在扩散过程中，电子和离子与气体分子发生多次碰撞，损失能量，最终达到气体的热运动平衡能量分布。通损失能量，最终达到气体的热运动平衡能量分布。通损失能量，最终达到气体的热运动平衡能量分布。通损失能量，最终达到气体的热运动平衡能量分布。通常条件下常条件下常条件下常条件下 并遵从麦克斯韦能量分布规律：并遵从麦克斯韦能量分布规律：并遵从麦克斯韦能量分布规律：并遵从麦克斯韦能量分布规律：n n若不存在其他因素的影响，则由于多次碰撞引起的电荷扩若不存在其他因素的影响，则由于多次碰撞引起的电荷扩若不存在其他因素的影响，则由于多次碰撞引起的电荷扩若不存在其他因素的影响，则由于多次碰撞引起的电荷扩散的空间分布遵从高斯分布散的空间分布遵从高斯分布散的空间分布遵从高斯分布散的空间分布遵从高斯分布 经时间t后在距离原点x处的单元dx中发现电荷的量这个分布的均方根偏差这个分布的均方根偏差线扩散线扩散：体扩散：体扩散：2006-910中国科大 汪晓莲 在扩散过程中，电子和离子与气体分子发生多次碰撞，损失能量，最4.电子的吸附电子的吸附n n电子与气体分子碰撞时被捕获而形成负离子的现象称电子与气体分子碰撞时被捕获而形成负离子的现象称电子与气体分子碰撞时被捕获而形成负离子的现象称电子与气体分子碰撞时被捕获而形成负离子的现象称作作作作电子吸附效应电子吸附效应电子吸附效应电子吸附效应。n n电子吸附系数用电子吸附系数用电子吸附系数用电子吸附系数用h h表示，表示，表示，表示，定义为在一次碰撞时电子被中定义为在一次碰撞时电子被中定义为在一次碰撞时电子被中定义为在一次碰撞时电子被中性分子吸附的几率。性分子吸附的几率。性分子吸附的几率。性分子吸附的几率。它与气体性质有关，不同的气体它与气体性质有关，不同的气体它与气体性质有关，不同的气体它与气体性质有关，不同的气体有不同的有不同的有不同的有不同的h h值。值。值。值。n nh h值较大的气体称作值较大的气体称作值较大的气体称作值较大的气体称作负电性气体负电性气体负电性气体负电性气体。如卤素气体、氧气、。如卤素气体、氧气、。如卤素气体、氧气、。如卤素气体、氧气、水蒸气等。水蒸气等。水蒸气等。水蒸气等。n n电子被捕获形成负离子后，其漂移速度大大减小，增电子被捕获形成负离子后，其漂移速度大大减小，增电子被捕获形成负离子后，其漂移速度大大减小，增电子被捕获形成负离子后，其漂移速度大大减小，增加了离子复合的可能性，不利于电离数的收集。加了离子复合的可能性，不利于电离数的收集。加了离子复合的可能性，不利于电离数的收集。加了离子复合的可能性，不利于电离数的收集。n n减少电子被捕获的方法：减少电子被捕获的方法：减少电子被捕获的方法：减少电子被捕获的方法：1 1）使用）使用）使用）使用h h值小的气体如惰性气体；值小的气体如惰性气体；值小的气体如惰性气体；值小的气体如惰性气体；2 2）纯化气体；）纯化气体；）纯化气体；）纯化气体；3 3）在单原子分子气体中掺加少量的双原子或多原子分子）在单原子分子气体中掺加少量的双原子或多原子分子）在单原子分子气体中掺加少量的双原子或多原子分子）在单原子分子气体中掺加少量的双原子或多原子分子气体，提高电子漂移速度，减少电子被捕获几率。气体，提高电子漂移速度，减少电子被捕获几率。气体，提高电子漂移速度，减少电子被捕获几率。气体，提高电子漂移速度，减少电子被捕获几率。2006-911中国科大 汪晓莲 4.电子的吸附电子与气体分子碰撞时被捕获而形成负离子的现5.复合复合n n电子和正离子碰撞或负离子和正离子碰撞时发生与电电子和正离子碰撞或负离子和正离子碰撞时发生与电电子和正离子碰撞或负离子和正离子碰撞时发生与电电子和正离子碰撞或负离子和正离子碰撞时发生与电离相反的过程，即复合成中性分子或中性原子。离相反的过程，即复合成中性分子或中性原子。离相反的过程，即复合成中性分子或中性原子。离相反的过程，即复合成中性分子或中性原子。电子复合电子复合电子复合电子复合：电子正离子：电子正离子：电子正离子：电子正离子 复合复合复合复合 离子复合离子复合离子复合离子复合：负离子正离子：负离子正离子：负离子正离子：负离子正离子n n复合几率与正负离子密度成正比复合几率与正负离子密度成正比复合几率与正负离子密度成正比复合几率与正负离子密度成正比，则复合率，即单位，则复合率，即单位，则复合率，即单位，则复合率，即单位时间单位体积内正负离子复合的数目：时间单位体积内正负离子复合的数目：时间单位体积内正负离子复合的数目：时间单位体积内正负离子复合的数目：n n离子的复合系数比电子的复合系数大几个量级离子的复合系数比电子的复合系数大几个量级离子的复合系数比电子的复合系数大几个量级离子的复合系数比电子的复合系数大几个量级（p56,p56,表表表表3 32 2）复合系数2006-912中国科大 汪晓莲 5.复合电子和正离子碰撞或负离子和正离子碰撞时发生与电离三、外加电场对电离粒子运动的影响三、外加电场对电离粒子运动的影响0d+-U0z外加电场使电离产生的电子和外加电场使电离产生的电子和离子沿电场方向作漂移运动，离子沿电场方向作漂移运动，有利于电荷的有效收集。有利于电荷的有效收集。2006-913中国科大 汪晓莲 三、外加电场对电离粒子运动的影响0d+第一区段：复合区第一区段：复合区n n外加电压很低，离子漂移速度很小，电子吸附效应、外加电压很低，离子漂移速度很小，电子吸附效应、外加电压很低，离子漂移速度很小，电子吸附效应、外加电压很低，离子漂移速度很小，电子吸附效应、扩散效应和复合效应起主要作用。扩散效应和复合效应起主要作用。扩散效应和复合效应起主要作用。扩散效应和复合效应起主要作用。n n复合的结果，电子离子数目减少，所以电极收集到的复合的结果，电子离子数目减少，所以电极收集到的复合的结果，电子离子数目减少，所以电极收集到的复合的结果，电子离子数目减少，所以电极收集到的离子对数目小于总电离数目。离子对数目小于总电离数目。离子对数目小于总电离数目。离子对数目小于总电离数目。第二区段：饱和区（电离室区）第二区段：饱和区（电离室区）n随着外加电压增大，离子漂移速度增大，电子吸附、随着外加电压增大，离子漂移速度增大，电子吸附、扩散效应的影响减小，发生复合的机会减小，被收集扩散效应的影响减小，发生复合的机会减小，被收集的电荷数逐渐增加。的电荷数逐渐增加。n当电压达到某一定值当电压达到某一定值Va时，基本不存在复合，总电离时，基本不存在复合，总电离数数N0全部被电极收集，达到饱和。全部被电极收集，达到饱和。n在一定电压范围内在一定电压范围内(Va-Vb)，被收集电荷不再增加，达，被收集电荷不再增加，达到饱和。到饱和。2006-914中国科大 汪晓莲 第一区段：复合区外加电压很低，离子漂移速度很小，电子吸附效应第三段区：正比区第三段区：正比区n n工作电压大于工作电压大于工作电压大于工作电压大于V Vb b后，外加电场很强，电离电子在漂移后，外加电场很强，电离电子在漂移后，外加电场很强，电离电子在漂移后，外加电场很强，电离电子在漂移过程中获得的能量很大，使气体分子再电离，又产生过程中获得的能量很大，使气体分子再电离，又产生过程中获得的能量很大，使气体分子再电离，又产生过程中获得的能量很大，使气体分子再电离，又产生次级离子对。次级电子在漂移时又可能加速到足以再次级离子对。次级电子在漂移时又可能加速到足以再次级离子对。次级电子在漂移时又可能加速到足以再次级离子对。次级电子在漂移时又可能加速到足以再产生次级离子对。如此不断继续下去，使电离的离子产生次级离子对。如此不断继续下去，使电离的离子产生次级离子对。如此不断继续下去，使电离的离子产生次级离子对。如此不断继续下去，使电离的离子对数目比原总电离对数目对数目比原总电离对数目对数目比原总电离对数目对数目比原总电离对数目N N0 0增加很多，称作电子雪崩增加很多，称作电子雪崩增加很多，称作电子雪崩增加很多，称作电子雪崩过程。这种现象称作为气体放大。过程。这种现象称作为气体放大。过程。这种现象称作为气体放大。过程。这种现象称作为气体放大。n n经气体放大得到的电荷数经气体放大得到的电荷数经气体放大得到的电荷数经气体放大得到的电荷数N N与原总电离数与原总电离数与原总电离数与原总电离数N N0 0之比叫做气之比叫做气之比叫做气之比叫做气体放大倍数。体放大倍数。体放大倍数。体放大倍数。n n气体放大倍数随电压的增加而增加。气体放大倍数随电压的增加而增加。气体放大倍数随电压的增加而增加。气体放大倍数随电压的增加而增加。n n对确定的探测器，外加电压一定时，放大倍数一定。对确定的探测器，外加电压一定时，放大倍数一定。对确定的探测器，外加电压一定时，放大倍数一定。对确定的探测器，外加电压一定时，放大倍数一定。电极收集的电荷数电极收集的电荷数电极收集的电荷数电极收集的电荷数N N正比于原总电离数正比于原总电离数正比于原总电离数正比于原总电离数N N0 0，正比于入射，正比于入射，正比于入射，正比于入射粒子能量。粒子能量。粒子能量。粒子能量。2006-915中国科大 汪晓莲 第三段区：正比区工作电压大于Vb后，外加电场很强，电离电子在第四区段：有限正比区第四区段：有限正比区n n当电场强度大到一定程度时，产生的大量离子对中的当电场强度大到一定程度时，产生的大量离子对中的当电场强度大到一定程度时，产生的大量离子对中的当电场强度大到一定程度时，产生的大量离子对中的正离子，由于漂移速度很慢，滞留在气体空间，形正离子，由于漂移速度很慢，滞留在气体空间，形正离子，由于漂移速度很慢，滞留在气体空间，形正离子，由于漂移速度很慢，滞留在气体空间，形成空间电荷。它们所产生的电场方向与外电场方向成空间电荷。它们所产生的电场方向与外电场方向成空间电荷。它们所产生的电场方向与外电场方向成空间电荷。它们所产生的电场方向与外电场方向相反，从而限制了次级离子继续增加，这就是空间相反，从而限制了次级离子继续增加，这就是空间相反，从而限制了次级离子继续增加，这就是空间相反，从而限制了次级离子继续增加，这就是空间电荷效应。电荷效应。电荷效应。电荷效应。n n由于空间电荷效应的影响限制了气体放大倍数的增长。由于空间电荷效应的影响限制了气体放大倍数的增长。由于空间电荷效应的影响限制了气体放大倍数的增长。由于空间电荷效应的影响限制了气体放大倍数的增长。这一区段称为有限正比区。这一区段称为有限正比区。这一区段称为有限正比区。这一区段称为有限正比区。2006-916中国科大 汪晓莲 第四区段：有限正比区当电场强度大到一定程度时，产生的大量离子第六区段：连续放电区第六区段：连续放电区n n在该区电压继续增加，收集的离子对数再次急剧增加，在该区电压继续增加，收集的离子对数再次急剧增加，在该区电压继续增加，收集的离子对数再次急剧增加，在该区电压继续增加，收集的离子对数再次急剧增加，气体被击穿，发生连续放电。气体被击穿，发生连续放电。气体被击穿，发生连续放电。气体被击穿，发生连续放电。第五区段：第五区段：GM区区n进入此区后，随着电压的增加，空间电荷效应越来越进入此区后，随着电压的增加，空间电荷效应越来越强，收集到的电荷又一次饱和，与原总电离强，收集到的电荷又一次饱和，与原总电离N0无关。无关。n由于空间电荷效应的影响，收集的电荷与入射粒子的由于空间电荷效应的影响，收集的电荷与入射粒子的种类和能量无关。种类和能量无关。2006-917中国科大 汪晓莲 第六区段：连续放电区在该区电压继续增加，收集的离子对数再次急3-2 电离室电离室n n在核物理发展早期，电离室曾发挥了重要的作用。在核物理发展早期，电离室曾发挥了重要的作用。在核物理发展早期，电离室曾发挥了重要的作用。在核物理发展早期，电离室曾发挥了重要的作用。1911-19141911-1914年年年年 Hess Hess 和和和和 Kolhorster Kolhorster在一系列电离室测量在一系列电离室测量在一系列电离室测量在一系列电离室测量中发现了宇宙射线；中发现了宇宙射线；中发现了宇宙射线；中发现了宇宙射线；1932 1932年年年年ChadwichChadwich利用电离室测量反冲质子，从而证实利用电离室测量反冲质子，从而证实利用电离室测量反冲质子，从而证实利用电离室测量反冲质子，从而证实了中子的存在；了中子的存在；了中子的存在；了中子的存在；1939 1939年年年年FrishFrish利用电离室证实了核裂变时释放大量的能利用电离室证实了核裂变时释放大量的能利用电离室证实了核裂变时释放大量的能利用电离室证实了核裂变时释放大量的能量。量。量。量。n n至今仍有广泛的应用。至今仍有广泛的应用。至今仍有广泛的应用。至今仍有广泛的应用。如：如：如：如：测厚、核子秤、集装箱测厚、核子秤、集装箱测厚、核子秤、集装箱测厚、核子秤、集装箱CTCT等等。等等。等等。等等。n n为什么？为什么？为什么？为什么？2006-918中国科大 汪晓莲 3-2 电离室在核物理发展早期，电离室曾发挥了重要的作用一、电离室的特点一、电离室的特点n n结构比较简单结构比较简单结构比较简单结构比较简单n n工作在饱和区，既不存在正负离子复合，也工作在饱和区，既不存在正负离子复合，也工作在饱和区，既不存在正负离子复合，也工作在饱和区，既不存在正负离子复合，也没有气体放大。没有气体放大。没有气体放大。没有气体放大。n n入射粒子电离所产生的全部电子和正离子都入射粒子电离所产生的全部电子和正离子都入射粒子电离所产生的全部电子和正离子都入射粒子电离所产生的全部电子和正离子都被电极收集，输出信号与入射粒子的种类和被电极收集，输出信号与入射粒子的种类和被电极收集，输出信号与入射粒子的种类和被电极收集，输出信号与入射粒子的种类和能量有关。能量有关。能量有关。能量有关。n n由于输出信号较微弱，对读出电子学有较高由于输出信号较微弱，对读出电子学有较高由于输出信号较微弱，对读出电子学有较高由于输出信号较微弱，对读出电子学有较高要求，对工作电压电源的稳定性要求也较高。要求，对工作电压电源的稳定性要求也较高。要求，对工作电压电源的稳定性要求也较高。要求，对工作电压电源的稳定性要求也较高。n n工作稳定可靠。工作稳定可靠。工作稳定可靠。工作稳定可靠。2006-919中国科大 汪晓莲 一、电离室的特点结构比较简单2006-919中国科大 汪晓D D脉冲电离室：脉冲电离室：脉冲电离室：脉冲电离室：记录单个辐射粒子，主要用于测量重带电粒记录单个辐射粒子，主要用于测量重带电粒记录单个辐射粒子，主要用于测量重带电粒记录单个辐射粒子，主要用于测量重带电粒子的能量和强度。子的能量和强度。子的能量和强度。子的能量和强度。D D电流电离室：电流电离室：电流电离室：电流电离室：记录大量粒子平均效应，主要用于测量记录大量粒子平均效应，主要用于测量记录大量粒子平均效应，主要用于测量记录大量粒子平均效应，主要用于测量X X、g g g g、b b b b 和中子的强度或通量。和中子的强度或通量。和中子的强度或通量。和中子的强度或通量。二、电离室的类型二、电离室的类型2006-920中国科大 汪晓莲 脉冲电离室：二、电离室的类型2006-920中国科大 汪晓三、电离室的构造三、电离室的构造n n主体由两个处于不同电位的电极主体由两个处于不同电位的电极主体由两个处于不同电位的电极主体由两个处于不同电位的电极组成。组成。组成。组成。n n电极大多是平行板和圆柱形的，电极大多是平行板和圆柱形的，电极大多是平行板和圆柱形的，电极大多是平行板和圆柱形的，也有球形或其他形状的。也有球形或其他形状的。也有球形或其他形状的。也有球形或其他形状的。n n平板电离室的两个电极通常是圆平板电离室的两个电极通常是圆平板电离室的两个电极通常是圆平板电离室的两个电极通常是圆形金属板。为了减少电场的边缘形金属板。为了减少电场的边缘形金属板。为了减少电场的边缘形金属板。为了减少电场的边缘效应，应使两电极的间距远小于效应，应使两电极的间距远小于效应，应使两电极的间距远小于效应，应使两电极的间距远小于它们的直径，且两极板精确平行。它们的直径，且两极板精确平行。它们的直径，且两极板精确平行。它们的直径，且两极板精确平行。n n圆柱形电离室中心的收集极一般圆柱形电离室中心的收集极一般圆柱形电离室中心的收集极一般圆柱形电离室中心的收集极一般是一个圆棒或一根金属丝。圆柱是一个圆棒或一根金属丝。圆柱是一个圆棒或一根金属丝。圆柱是一个圆棒或一根金属丝。圆柱形外壳是阴极，用不锈钢、铝、形外壳是阴极，用不锈钢、铝、形外壳是阴极，用不锈钢、铝、形外壳是阴极，用不锈钢、铝、黄铜等材料制成。黄铜等材料制成。黄铜等材料制成。黄铜等材料制成。n n电极之间用绝缘体隔开，是电离电极之间用绝缘体隔开，是电离电极之间用绝缘体隔开，是电离电极之间用绝缘体隔开，是电离室的关键部件。室的关键部件。室的关键部件。室的关键部件。0d+-阴极阴极 阳极阳极 -U0z2006-921中国科大 汪晓莲 三、电离室的构造主体由两个处于不同电位的电极组成。0d+四、电离室的工作气体四、电离室的工作气体n n电极之间是电离室的有效灵敏体积，充以一定的工作电极之间是电离室的有效灵敏体积，充以一定的工作电极之间是电离室的有效灵敏体积，充以一定的工作电极之间是电离室的有效灵敏体积，充以一定的工作气体。气体。气体。气体。n n电流电离室常用的工作气体有纯惰性气体、氮气和空电流电离室常用的工作气体有纯惰性气体、氮气和空电流电离室常用的工作气体有纯惰性气体、氮气和空电流电离室常用的工作气体有纯惰性气体、氮气和空气等，也可用混合气体。气等，也可用混合气体。气等，也可用混合气体。气等，也可用混合气体。n n脉冲电离室常用的工作气体大多是惰性气体加少量多脉冲电离室常用的工作气体大多是惰性气体加少量多脉冲电离室常用的工作气体大多是惰性气体加少量多脉冲电离室常用的工作气体大多是惰性气体加少量多原子分子气体。如：原子分子气体。如：原子分子气体。如：原子分子气体。如：Ar+10%COAr+10%CO2 2，Ar+10%CHAr+10%CH4 4等。等。等。等。n n测量中子的电离室，根据中子能量分别充测量中子的电离室，根据中子能量分别充测量中子的电离室，根据中子能量分别充测量中子的电离室，根据中子能量分别充BF3BF3、CHCH4 4、HH2 2和和和和3 3HeHe等，或在电极上覆盖一层浓缩的等，或在电极上覆盖一层浓缩的等，或在电极上覆盖一层浓缩的等，或在电极上覆盖一层浓缩的1010B B、235235U U、238238U U等。等。等。等。2006-922中国科大 汪晓莲 四、电离室的工作气体电极之间是电离室的有效灵敏体积，充以一定五、脉冲电离室n n脉冲形成脉冲形成脉冲形成脉冲形成2006-923中国科大 汪晓莲 五、脉冲电离室脉冲形成2006-923中国科大 汪晓莲 n n输出脉冲幅度输出脉冲幅度输出脉冲幅度输出脉冲幅度距集电极x处电荷距集电极x处电位2006-924中国科大 汪晓莲 输出脉冲幅度距集电极x处电荷距集电极x处电位2006-924 平板电离室的脉冲幅度平板电离室的脉冲幅度D D各各各各点电场强度均匀点电场强度均匀点电场强度均匀点电场强度均匀 在在在在c c c c处电位处电位处电位处电位代入电压公式代入电压公式代入电压公式代入电压公式2006-925中国科大 汪晓莲 平板电离室的脉冲幅度各点电场强度均匀2006-925中国科 圆柱形电离室的圆柱形电离室的 脉冲幅度脉冲幅度2006-926中国科大 汪晓莲 圆柱形电离室的 脉冲幅度2006-926中国科大 脉冲电离室输出脉冲波形脉冲电离室输出脉冲波形2006-927中国科大 汪晓莲 脉冲电离室输出脉冲波形2006-927中国科大 汪晓莲 几点结论几点结论n n电离室及所有气体探测器的输出脉冲都是由电离室及所有气体探测器的输出脉冲都是由于电子和正离子分别在阳极上感应的电荷产于电子和正离子分别在阳极上感应的电荷产生的，它始于离子对生成，终于离子对全部生的，它始于离子对生成，终于离子对全部收集。收集。n n脉冲的变化率取决于漂移速度。在脉冲的变化率取决于漂移速度。在t t T T-时间时间内，脉冲前沿主要是电子的贡献，构成脉冲内，脉冲前沿主要是电子的贡献，构成脉冲的快成分，但它的幅度与电离的快成分，但它的幅度与电离 产生的地点有产生的地点有关；关；在在T T-t t T10kV/cm)for electrons to gain enough energy to ionize further-avalanche exponential increase of number of electron ion pairs.一、工作原理和脉冲波形一、工作原理和脉冲波形1.Gas amplification2006-934中国科大 汪晓莲 Electrons liberated by ionizatChoice of Gas:Dense noble gases.Energy dissipation mainly by ionization.(high specific ionization)(Ar)Quenchers:De-excitation of noble gases only via emission of photons;e.g.11.6 eV for Ar.This is above ionization threshold of metals;e.g.Cu 7.7 eV.Addition of poly-atomic gas as a quencher.CH4;i-C4H10;CO2 Methane:absorption band 7.9-14.5eVAmplification factor or Gain2006-935中国科大 汪晓莲 Choice of Gas:Amplification fat(ns)2006-936中国科大 汪晓莲 t(ns)2006-936中国科大 汪晓莲 二、正比计数器的特性二、正比计数器的特性坪特性：坪特性：n n坪长坪长坪长坪长n n坪斜坪斜坪斜坪斜n n起始电压和工作电压起始电压和工作电压起始电压和工作电压起始电压和工作电压n n坪特性与工作气体类型、混合比、压强、以及管子的坪特性与工作气体类型、混合比、压强、以及管子的坪特性与工作气体类型、混合比、压强、以及管子的坪特性与工作气体类型、混合比、压强、以及管子的尺寸有关。尺寸有关。尺寸有关。尺寸有关。2006-937中国科大 汪晓莲 二、正比计数器的特性坪特性：2006-937中国科大 汪晓n n能量分辨率和能量线性响应能量分辨率和能量线性响应1.1.能量分辨率能量分辨率能量分辨率能量分辨率2.2.能量线性响应能量线性响应能量线性响应能量线性响应 输出脉冲幅度正比于入射粒子能量；输出脉冲幅度正比于入射粒子能量；输出脉冲幅度正比于入射粒子能量；输出脉冲幅度正比于入射粒子能量；主要受空间电荷效应限制。主要受空间电荷效应限制。主要受空间电荷效应限制。主要受空间电荷效应限制。n n高计数率特性高计数率特性高计数率特性高计数率特性n n探测效率探测效率探测效率探测效率n n寿命寿命寿命寿命2006-938中国科大 汪晓莲 能量分辨率和能量线性响应2006-938中国科大 汪晓莲 三、正比计数器的构造和应用三、正比计数器的构造和应用n nBFBF3 3正比计数器和其他中子探测器正比计数器和其他中子探测器正比计数器和其他中子探测器正比计数器和其他中子探测器 1 1）BFBF3 3正比计数器结构为圆柱形管状，中心阳极丝是钨正比计数器结构为圆柱形管状，中心阳极丝是钨正比计数器结构为圆柱形管状，中心阳极丝是钨正比计数器结构为圆柱形管状，中心阳极丝是钨丝，外壳有金属和玻璃两种。金属外壳兼做阴极。无丝，外壳有金属和玻璃两种。金属外壳兼做阴极。无丝，外壳有金属和玻璃两种。金属外壳兼做阴极。无丝，外壳有金属和玻璃两种。金属外壳兼做阴极。无需特殊窗。内充需特殊窗。内充需特殊窗。内充需特殊窗。内充BFBF3 3气体。做慢中子计数器。气体。做慢中子计数器。气体。做慢中子计数器。气体。做慢中子计数器。2 2）利用核反冲法的含）利用核反冲法的含）利用核反冲法的含）利用核反冲法的含HH的正比计数器和利用核反应法的的正比计数器和利用核反应法的的正比计数器和利用核反应法的的正比计数器和利用核反应法的3 3HeHe的正比计数器，用以测量中子能谱。的正比计数器，用以测量中子能谱。的正比计数器，用以测量中子能谱。的正比计数器，用以测量中子能谱。n nX X射线和低能射线和低能射线和低能射线和低能 射线正比计数器射线正比计数器射线正比计数器射线正比计数器1 1）一般也是圆柱形结构，有侧窗式和端窗式，窗有各种）一般也是圆柱形结构，有侧窗式和端窗式，窗有各种）一般也是圆柱形结构，有侧窗式和端窗式，窗有各种）一般也是圆柱形结构，有侧窗式和端窗式，窗有各种形状，常用云母片形状，常用云母片形状，常用云母片形状，常用云母片(3mg/cm2)(3mg/cm2)、铍片、铍片、铍片、铍片(100-300(100-300 m)m)和有和有和有和有机薄膜机薄膜机薄膜机薄膜(4-50(4-50 m)m)。2 2）0.05-1.5KeV0.05-1.5KeV的的的的X X射线用充射线用充射线用充射线用充ArAr流气式正比计数器；流气式正比计数器；流气式正比计数器；流气式正比计数器；2-10KeV 2-10KeV的的的的X X射线用射线用射线用射线用100-150 100-150 mBemBe窗，充窗，充窗，充窗，充ArAr气；气；气；气；10KeV 10KeV的的的的X X射线充射线充射线充射线充XeXe，以提高探测效率。，以提高探测效率。，以提高探测效率。，以提高探测效率。2006-939中国科大 汪晓莲 三、正比计数器的构造和应用BF3正比计数器和其他中子探测器2n n流气式流气式流气式流气式4 4正比计数正比计数正比计数正比计数器器器器 测量测量测量测量 和和和和 放射性的绝放射性的绝放射性的绝放射性的绝对强度；对强度；对强度；对强度；放射源放在计数器内，放射源放在计数器内，放射源放在计数器内，放射源放在计数器内，避免窗吸收，测量立避免窗吸收，测量立避免窗吸收，测量立避免窗吸收，测量立体角达到体角达到体角达到体角达到4 4 。n n位置灵敏正比计数器位置灵敏正比计数器位置灵敏正比计数器位置灵敏正比计数器 用于人造卫星上全天空用于人造卫星上全天空用于人造卫星上全天空用于人造卫星上全天空X X射线监测的正比计数射线监测的正比计数射线监测的正比计数射线监测的正比计数器，由器，由器，由器，由6 6个单独的正比个单独的正比个单独的正比个单独的正比计数器组成，相互间计数器组成，相互间计数器组成，相互间计数器组成，相互间用金属丝隔开。中间用金属丝隔开。中间用金属丝隔开。中间用金属丝隔开。中间一个是主计数器，其一个是主计数器，其一个是主计数器，其一个是主计数器，其他他他他5 5个作反符合单元使个作反符合单元使个作反符合单元使个作反符合单元使用。用。用。用。2006-940中国科大 汪晓莲 流气式4正比计数器2006-940中国科大 汪晓莲 3-4 G-M计数器计数器n n工作在电离放大曲线的第五区，工作在电离放大曲线的第五区，工作在电离放大曲线的第五区，工作在电离放大曲线的第五区，M10M105 5。n n电子雪崩持续发展，形成自激放电，增殖的离子对总电子雪崩持续发展，形成自激放电，增殖的离子对总电子雪崩持续发展，形成自激放电，增殖的离子对总电子雪崩持续发展，形成自激放电，增殖的离子对总数与原电离无关。数与原电离无关。数与原电离无关。数与原电离无关。QQ0 0MNMN0 0e e常数常数常数常数。n n优点：优点：优点：优点：1 1）灵敏度高；）灵敏度高；）灵敏度高；）灵敏度高；2 2）脉冲幅度大；）脉冲幅度大；）脉冲幅度大；）脉冲幅度大；3 3）稳定性高）稳定性高）稳定性高）稳定性高4 4）计数器大小和几何形状可以按要求有较大变化；）计数器大小和几何形状可以按要求有较大变化；）计数器大小和几何形状可以按要求有较大变化；）计数器大小和几何形状可以按要求有较大变化；5 5）使用方便，成本低，制作工艺和仪器电路均较简单。）使用方便，成本低，制作工艺和仪器电路均较简单。）使用方便，成本低，制作工艺和仪器电路均较简单。）使用方便，成本低，制作工艺和仪器电路均较简单。n n缺点：缺点：缺点：缺点：1 1）不能鉴别粒子的类型和能量；）不能鉴别粒子的类型和能量；）不能鉴别粒子的类型和能量；）不能鉴别粒子的类型和能量；2 2）分辨时间长，不能用于高计数率场合；）分辨时间长，不能用于高计数率场合；）分辨时间长，不能用于高计数率场合；）分辨时间长，不能用于高计数率场合；3 3）正常工作的温度范围小；）正常工作的温度范围小；）正常工作的温度范围小；）正常工作的温度范围小；4 4）有假计数。）有假计数。）有假计数。）有假计数。2006-941中国科大 汪晓莲 3-4 G-M计数器工作在电离放大曲线的第五区，M10 GM计数器的种类计数器的种类D D有机管有机管有机管有机管：惰性气体酒精、乙醚、石油醚、正戊烷等。：惰性气体酒精、乙醚、石油醚、正戊烷等。：惰性气体酒精、乙醚、石油醚、正戊烷等。：惰性气体酒精、乙醚、石油醚、正戊烷等。D D卤素管：卤素管：卤素管：卤素管：惰性气体卤素分子气体，如：溴气、氯气。惰性气体卤素分子气体，如：溴气、氯气。惰性气体卤素分子气体，如：溴气、氯气。惰性气体卤素分子气体，如：溴气、氯气。一、一、GM计数器的工作原理计数器的工作原理1.电子倍增和气体放大电子倍增和气体放大电子倍增和气体放大电子倍增和气体放大2.光子光电子倍增光子光电子倍增光子光电子倍增光子光电子倍增 入射粒子除了产生电离效应以外，还会使原子激发，原子入射粒子除了产生电离效应以外，还会使原子激发，原子入射粒子除了产生电离效应以外，还会使原子激发，原子入射粒子除了产生电离效应以外，还会使原子激发，原子退激发过程中产生的光子，可能在阴极或气体内打出光电子，退激发过程中产生的光子，可能在阴极或气体内打出光电子，退激发过程中产生的光子，可能在阴极或气体内打出光电子，退激发过程中产生的光子，可能在阴极或气体内打出光电子，这些光电子在向阳极漂移过程中这些光电子在向阳极漂移过程中这些光电子在向阳极漂移过程中这些光电子在向阳极漂移过程中经电场加速又引起新的增殖。经电场加速又引起新的增殖。经电场加速又引起新的增殖。经电场加速又引起新的增殖。又会引起雪崩电离。又会引起雪崩电离。又会引起雪崩电离。又会引起雪崩电离。设初始产生设初始产生设初始产生设初始产生N N0 0个电子，气体放大倍数为个电子，气体放大倍数为个电子，气体放大倍数为个电子，气体放大倍数为MM0 0，每个电子产生，每个电子产生，每个电子产生，每个电子产生一个光电子的几率为一个光电子的几率为一个光电子的几率为一个光电子的几率为 ，则，则，则，则2006-942中国科大 汪晓莲 GM计数器的种类有机管：惰性气体酒精、乙醚、石油醚、n n在在在在GGMM计数器中，计数器中，计数器中，计数器中，MM0 0已经很大，所以已经很大，所以已经很大，所以已经很大，所以 MM0 011，即，即，即，即一次光子一次光子一次光子一次光子光电子增殖过程后产生的光子数比倍增前的光子数多，或光电子增殖过程后产生的光子数比倍增前的光子数多，或光电子增殖过程后产生的光子数比倍增前的光子数多，或光电子增殖过程后产生的光子数比倍增前的光子数多，或者说一个电子倍增后产生的光电子数大于者说一个电子倍增后产生的光电子数大于者说一个电子倍增后产生的光电子数大于者说一个电子倍增后产生的光电子数大于1 1 1 1，故新的增殖过程，故新的增殖过程，故新的增殖过程，故新的增殖过程将继续，在气体放大中起主要作用将继续，在气体放大中起主要作用将继续，在气体放大中起主要作用将继续，在气体放大中起主要作用。n n由于光子各向同性发射，气体放大不再只局限在初始电离所由于光子各向同性发射，气体放大不再只局限在初始电离所由于光子各向同性发射，气体放大不再只局限在初始电离所由于光子各向同性发射，气体放大不再只局限在初始电离所限定的小范围内，而是在气体内或阴极上到处产生光电子，限定的小范围内，而是在气体内或阴极上到处产生光电子，限定的小范围内，而是在气体内或阴极上到处产生光电子，限定的小范围内，而是在气体内或阴极上到处产生光电子，使离子增殖沿阳极丝方向扩展，以至整个阳极丝附近都会产使离子增殖沿阳极丝方向扩展，以至整个阳极丝附近都会产使离子增殖沿阳极丝方向扩展，以至整个阳极丝附近都会产使离子增殖沿阳极丝方向扩展，以至整个阳极丝附近都会产生正负离子对。这种现象称作雪崩再生。生正负离子对。这种现象称作雪崩再生。生正负离子对。这种现象称作雪崩再生。生正负离子对。这种现象称作雪崩再生。光子光电子倍增光子光电子倍增2006-943中国科大 汪晓莲 光子光电子倍增2006-943中国科大 汪晓莲 n n正离子鞘：正离子鞘：正离子鞘：正离子鞘：阳极丝附近产生的大量正负离子对，阳极丝附近产生的大量正负离子对，阳极丝附近产生的大量正负离子对，阳极丝附近产生的大量正负离子对，电子很快漂移到阳极而留下大量正离子，它们包围电子很快漂移到阳极而留下大量正离子，它们包围电子很快漂移到阳极而留下大量正离子，它们包围电子很快漂移到阳极而留下大量正离子，它们包围住阳极丝，形成一个正离子鞘，使阴极电场下降，住阳极丝，形成一个正离子鞘，使阴极电场下降，住阳极丝，形成一个正离子鞘，使阴极电场下降，住阳极丝，形成一个正离子鞘，使阴极电场下降，气体放大倍数相应地减小，直到阳极丝附近电场下气体放大倍数相应地减小，直到阳极丝附近电场下气体放大倍数相应地减小，直到阳极丝附近电场下气体放大倍数相应地减小，直到阳极丝附近电场下降至使降至使降至使降至使 M M M M0 0 0 01 1 1 1，从而不再产生光子光电子增殖为，从而不再产生光子光电子增殖为，从而不再产生光子光电子增殖为，从而不再产生光子光电子增殖为止。止。止。止。n n输出脉冲：输出脉冲：输出脉冲：输出脉冲：基本上是由于正离子鞘运动的结果。基本上是由于正离子鞘运动的结果。基本上是由于正离子鞘运动的结果。基本上是由于正离子鞘运动的结果。在电场作用下，正离子鞘向阴极移动，在阳极上感在电场作用下，正离子鞘向阴极移动，在阳极上感在电场作用下，正离子鞘向阴极移动，在阳极上感在电场作用下，正离子鞘向阴极移动，在阳极上感应出一个电压脉冲，其大小决定于正离子鞘的总电应出一个电压脉冲，其大小决定于正离子鞘的总电应出一个电压脉冲，其大小决定于正离子鞘的总电应出一个电压脉冲，其大小决定于正离子鞘的总电荷，而与入射粒子的种类、能量、初电离地点无关。荷，而与入射粒子的种类、能量、初电离地点无关。荷，而与入射粒子的种类、能量、初电离地点无关。荷，而与入射粒子的种类、能量、初电离地点无关。2006-944中国科大 汪晓莲 正离子鞘：阳极丝附近产生的大量正负离子对，电子很快漂移到阳极n n猝灭：猝灭：猝灭：猝灭：当正离子到达阴极时，将和阴极的金属电子当正离子到达阴极时，将和阴极的金属电子当正离子到达阴极时，将和阴极的金属电子当正离子到达阴极时，将和阴极的金属电子中和，中和放出的电离能和阴极材料电子的脱出功中和，中和放出的电离能和阴极材料电子的脱出功中和，中和放出的电离能和阴极材料电子的脱出功中和，中和放出的电离能和阴极材料电子的脱出功之间的能量差，不是以光子形式辐射，而是在阴极之间的能量差，不是以光子形式辐射，而是在阴极之间的能量差，不是以光子形式辐射，而是在阴极之间的能量差，不是以光子形式辐射，而是在阴极上产生光电子进入气体。此时中心阳极附近的电场上产生光电子进入气体。此时中心阳极附近的电场上产生光电子进入气体。此时中心阳极附近的电场上产生光电子进入气体。此时中心阳极附近的电场已经恢复，这些电子可能引起新的雪崩，形成第二已经恢复，这些电子可能引起新的雪崩，形成第二已经恢复，这些电子可能引起新的雪崩，形成第二已经恢复，这些电子可能引起新的雪崩，形成第二次放电，出现第二个脉冲。将会造成假计数，形成次放电，出现第二个脉冲。将会造成假计数，形成次放电，出现第二个脉冲。将会造成假计数，形成次放电，出现第二个脉冲。将会造成假计数，形成多次放电振荡现象或连续放电。因此必须消除二次多次放电振荡现象或连续放电。因此必须消除二次多次放电振荡现象或连续放电。因此必须消除二次多次放电振荡现象或连续放电。因此必须消除二次放电。这叫猝灭。放电。这叫猝灭。放电。这叫猝灭。放电。这叫猝灭。n n猝灭的两种办法：猝灭的两种办法：猝灭的两种办法：猝灭的两种办法：1 1）外电路猝灭：）外电路猝灭：）外电路猝灭：）外电路猝灭：利用计数器输出的负脉冲。利用计数器输出的负脉冲。利用计数器