气体正比闪烁计数器

气体正比闪烁计数器，实质就是气体闪烁体与光电倍增管组合的闪烁探测器，是利用气体电离产生的离子对数与入射射线正比的特性和有机闪烁探测器相结合的产物，是20世纪70年代由于重粒子探测的需要而发展起来的一种新型探测器。对X射线和低能γ射线的能量分辨率比正比计数管好很多，接近于半导体探测器；且探测效率高，价格便宜。

气体正比闪烁探测器的结构，有圆柱形阳极，球形阳极。现在大部分采用平行栅均匀电场结构，如图4-4-3所示。充气种类与正比计数管类似，主要为惰性气体(Xe、Kr、Ar等)。前端有探测室，中间有两个栅极由金属丝网构成，充气部分，分成三个区域。

表4-4-1 热释光探测器有关参数

图4-4-3 平行栅正比闪烁计数器结构原理示意图

在G₁栅极加正高压(+5kV)，分压到G₂，阴极A接地。A区电场不高，入射射线在该区与惰性气体原子作用使气体产生电离，电子向G₂栅极漂移。G₂与G₁之间电场较强，足以使电子全部通过G₂进入B区，并获得能量与其他气体分子碰撞，使分子激发。当这些激发态分子退激时，以光的形式放出能量，这种惰性气体产生的光为紫外光(UV)，与光电倍增管的阴极灵敏波长不一致。为此在圆柱形石英玻璃环外壳的内壁，先镀一层反光材料MgO，再涂一层常用的有机闪烁体，对联四苯或TPB等作为紫外光波长移相器，使荧光波长转换到与光电倍增管灵敏区(可见光)相一致。这样每进入一个X射线，光电倍增管输出一个脉冲信号；而且脉冲幅度与入射X射线能量成正比。

探测器工作在电离室区域，二次光产生在800V处。在工作电压5kV时，正比闪烁探测器对5.9keV X射线产生的光输出信号幅度大，与Na(Tl)对¹³⁷Gs γ射线光输出相比基本相当。因此说气体正比闪烁探测器每单位能量光输出比NaI(Tl)大100倍。

气体正比闪烁探测器工作在电离区，没有正比计数管电离放大造成的涨落，所以能量分辨率比正比计数管好很多。例如充Xe气的正比闪烁探测器，对5.9keV X射线能量分辨率为8.0%(即472eV)；又由于输出信号大，不易形成电子学线路噪声。探测窗总面积可以大到500mm²，也不影响分辨率。

实验得出气体正比闪烁探测器的能量分辨率(ζ，keV)和入射粒子能量(E₀，keV)之间的经验公式为

核辐射场与放射性勘查

探测器的发光衰减时间在10^-9～10^-8s。入射窗一般用0.4mm厚的铍片。

栅极丝网为直径0.13mm的细钨丝，栅网间距为7.87丝/cm。两栅间距15mm。