т и 2.Т.

В качестве критерия импульсности можно принять условие 1/т>Г₀. Значение максимальной частоты Тмакс ограничивает при- менение формулы (24.7):

Тмакс—1/Го:=А24.15) .٠²؛)

При очень большой частоте (دلاоо) происходит непрерывное об- лучение, и эффективность собирания ионов для плоскопараллель- ной камеры можно определить формулой (22.6)

(24.16)

2/3٠|2باكإب1 непр'/

لآكأ4

где для &1=&2=&

При частоте, несколько большей ٢макс, когда время между импульсами остается сравнимым с временем перекрытия,.-строго говоря, неприменимы'НИ формула (24.7), ни формула-24.16)؛). -Формула (24.7) в этом случае несколько занижает, а формула (24.16) завышает эффективность собирания ионов.

Подстановка значения Тис из формулы (24.15) в формулу >(24.14) дает минимальное значение величины اآ:

¹؛мин = - 24.17) ' آ)

Величина Пмин опр'еделяет максимальную эффективность собира- 'НИЯ ионов -при. импульсном облучении в пределах применимости 'формулы (24.7):

18. ٠سبا)علدهت

⁷?МИН

82ت

(24.22)

;(³عد — тс (у³ ث = كأش

,'сиу ؤ х^г٠١؛вх = си٠

где <§х и نج —напряженность ПОЛЯ .соответственно на расстоянии хи у от центра'камеры; С —электрическая емкость сферическо- го конденсатора (камеры).

Если перемещаются положительные ионы, то

،!х1(11=к١§х=к\Си٠|х2^٠١

(1у1(И.=к^,)=кС ٠1у².

Из формулы (25.22) следует

،?(Д٢)/дх=—4лх²;

д(АУ)/ду=4лу².

Подставив эти величины в выражение (24.21), получим ،/(ДУ)/٥/=0.

Это означает, что объем ДУ не изменяется в результате переме­щения находящихся в нем ионов, несмотря на разную скорость перемещения ограничивающих его поверхностей. Следовательно, концентрация ионов не изменяется под действием электрического поля, и формула (24.1) справедлива для сферической камеры. Эта формула справедлива и для области перекрытия в цилиндри­ческой камере.

’ 3/^2 +1/1؛ 1 ٢

где

£2 ₌ ٠£)/٠2)

Введем в рассмотрение новую величину е=/١²/6. ٦١_{ак как} ۶= ٤٨٥٠ _е оказывается пропорциональной измеряемому току ٤٠:

(25.6)

85

г—at.

۶ = ،/،₀=٥،٠Д/،_٠. (25.15)

Подставив это выражение эффективности собирания ионов в формулу (25.4), получим у=2.

Импульсное облучение. Обратимся к формуле (24.7), выражающей эффек­тивность собирания ионов при импульсном облучении. Заметим, что входящий в формулу безразмерный параметр т١ пропорционален полному числу образован­ных в камере ионов

(25.16) где с — постоянный коэффициент. Отсюда следует, что произведение /т١ пропор­ционально числу ионов, собранных на электроды:

}г[=с(}. (25.17)

86

} ехр(^) ٦. (25.21)

Комбинируя формулы (25.21) и (25.18), получаем следующее окончательное вы­ражение для вычисления погрешности определения полного числа ионов, образо- ؛ванных в камере в одном импульсе, через погрешность измерения числа собран­ных на электроды ионоз:

(25.22)

^؛آااب٠4'آ:آ

.(لآ + ا)للاآ=٢

Из формулы (25.22) следует, что ام при тО и ٠هجج١ при ٠ههي٦أ Так как эффективность собирания ионов при импульсном облучении уменьшается с ро- етом п, погрешность определения полного числа зарядов может значительно пре- нышать погрешность измерения собранных на электроды зарядов при низкой эф- фективности собирания. Так как полный заряд, образованный в камере, пропор- .ционален дозе, величина V для импульсного облучения характеризует отношение ؛погрешности значения дозы к погрешности значения заряда. Для непрерывного *облучения V характеризует отношение погрешности значения мощности дозы ж погрешности значения ионизационного тока. На рис. 22 для сравнения дана .зависимость величины V от эффект'Ивности собирания ионов для непрерывного ^кривая 1) и импульсного (кривая 2) облучений.

87

Камеры, принцип работы которых основан на разрядке емко- сти, называются конденсаторными. Система из двух электродов, разделенных высококачественной изоляцией, заряжается вне-ш- ним источником напряжения до начальной разности потенциалов и0. В поле ионизирующего излучения разность ؛потенциалов уменьшается вследствие осаждения .на электродах ионов, образо- ванных в газовом объеме. Изменение электрического потенциала одного из электродов камеры относительно другого и служит ме- рой дозы излучения.

За время ٥، на электродах камеры накопится заряд

١دهفى٢ ١لا)لا١٩لآلمأ_ج=٩ه где е —заряд одного иона; لم —'эффективность собирания ионов в камере, которая зави-сит от разности потенциалов دع; К —газовый объем, в К'Отором происходит ионизация. Разность потенциалов в процессе облучения изменяется, поэтому эффективность собира- НИЯ ионов не постоянна и зависит от времени облучения. Это об- .стоятельство является специфической особенностью конденсатор- ных ионизационных камер.

Если 'Электрическая емкость камеры с, за время облучения / изменение потенциала ОДНО'ГО электрода относительно другого со- ставит

2. (رع)/خت = _كتع—₉تع = نح

Практически всегда следует стремиться к тому, чтобы эффектив- ность собирания ионов была близка к еди'Нице. Если 1 بح (اع) ا, то

26.3) ,ح/ك7٢،جترعح)'

или чувствительность конденсаторной камеры при полном собира- НИИ ионов

&иЦ)=4У/аС, (26.4)

где ٥ —доза за время облучения ،; 0 —постоянный коэффициент. Чувствительность тем выше, чем больше объем камеры и чем меньше ее электрическая емкость.

Условие 1 يح(رح)لم означает, что допускается некоторое измене- .ние эффективности собирания ИОНО'В от 1 до لم', в этих пределах принимается 1 ==(دع)لم. правом٠очность такого допущения опреде- ляется тр'ебуемой точностью измерения; чем меньше'لم', тем боль- '-ше погрешность, происходящая вследствие предположения о пол- ном собирании ионов. 4т٠обы О'Ценить допустимое минимальное значение لم', необходимо знать зависимость эффективности с-обира- НИЯ ионов от времени облучения. Если условия 'Облучения таковы, что 'Пренебречь рекомбинацией нельзя, связь между ДОЗО'Й И'Злуче- 88

ния и изменением потенциала на камере выражается уравнением

Действительно, в соответствии с равенством (26.1) изменение раз­ности потенциалов на электродах камеры определяется уравне­нием

6. 7،٤(٠-=٦٢

(«минус» означает, что разность потенциалов уменьшается). Так как О = ад1., получаем уравнение (26.5).

Явный вид функции 1(1}) в уравнении (26.5) зависит от гео­метрической формы камеры и характера облучения (непрерывное или импульсное).

При непрерывном облучении ٢(،7) определяется формулой (22.6). При практических измерениях можно использовать сред­нюю эффективность собирания /٠р, которая связывает١фактическое изменение разности потенциалов (Л7₀—٤/،) с тем, которое было бы в отсутствие рекомбинации:

и о—Щ={_срьи,

где &и определяют по формуле (26.3). Отсюда, учитывая соотно­шения (26.4) и (26.5), получаем

<,'،١٥٩٢٠|

^аи ٢

٠ ٩) ۶ ٠٢

Используя формулу (22.6), среднюю эффективность ионов можно выразить в виде функции

/_ср=،Г(٠о, |٠),

где для плоскопараллельной камеры

•؛٦٢^/٠٠،

Зависимость (26.8) справедлива для камер любых форм, если вместо к подставлять величину соответствующего эквивалентного зазора. Типичные графики, соответствующие зависимости (26.8), представлены на рис. 23; с помощью подобных графиков можно производить необходимые практические расчеты.

При импульсном облучении конденсаторных камер следует различать два случая: разрядка камеры обусловлена серией ма- лых импульсов ионизации или одним большим импульсом.

При импульсном облучении камеры с частотой V можно полу- чить зависимость типа (26.8) тем же путем, что и для непрерыв- ного облучения, если воспользоваться формулой (24.7):

/ср=<Р'(^،/^٥١ ٩о)>

(26.7)

собирания

(26.8)

(26.9)

89