Токовая характеристика счетчика

Токовая характеристика счетчика

Впервые на воз­можность измерять радиоактивное излучение большой интенсивности с помощью самогасящихся счетчиков ука­зали советские ученые iB. Векслер, А. Бибергаль и М. Иванов в 1935 году. Они предложили измерять не число импульсов, соответствующее числу отдельных ра­диоактивных частиц, прошедших через рабочий объем счетчика (импульсный режим работы счетчика), а сред­ний ток счетчика. Количество электричества в импульсе у счетчика нормальных геометрических размеров (диа­метр 15 мм, рабочая длина 100 мм) составляет примерно одну миллиардную часть кулона (10-9 кулона). Следова­тельно, уже при 100 импульсах в секунду ток в цепи счет­чика составит около одной десятимиллионной доли ам­пера (около 0,1 микроампера). Такой ток уже можно из­мерять с помощью стрелочного прибора.

Так как средний ток, протекающий через счетчик, про­порционален числу импульсов в секунду, он будет, оче­видно, пропорционален числу частиц, прошедших через счетчик в единицу времени, то есть пропорционален мощности дозы ионизирующего излучения.

Зависимость тока, проходящего через счетчик, от мощности дозы излучения носит название токовой харак­теристики счетчика. При работе в токовом режиме в анод счетчика включается нагрузочное сопротивление, выбираемое обычно в пределах от 1 до 6 мегом. Парал­лельно сопротивлению всегда подключена емкость, со­стоящая из емкости самого счетчика и емкости монтажа. В цепь катода счетчика включается микроамперметр. На счетчик подается постоянное рабочее напряжение, выбираемое примерно в середине плато счетной характе­ристики. Счетчик устанавливается в точку с известной мощностью дозы, и записывается показание микроам­перметра. Затем счетчик передвигается в другую точку, и вновь записывается показание микроамперметра и т. д. По полученным данным строят зависимость силы тока от мощности дозы. Обычно токовую характеристику при­нято строить в полулогарифмическом масштабе, то есть строить зависимость среднего тока от логарифма мощно­сти дозы.

На рис. 26 приведена токовая характеристика счет­чика СТС-5, снятая при сопротивлении нагрузки 4 Мом и перенапряжении 100 вольт. На начальном участке характеристики при малых мощностях дозы сила тока прямо пропорциональна мощности дозы Р. Затем на участке от Л до Б кривая приближается к прямой ли­нии— ток нарастает прямо пропорционально логарифму мощности дозы. Этот участок характеристики имеет наи­большую крутизну и считается рабочим участком. После точки Б рост тока замедляется, и, наконец, при некото­рой мощности дозы, различной для счетчиков раз­ных геометрических размеров, наступает максимум. При дальнейшем увеличении мощности дозы ток начи­нает падать. Этот участок характеристики называют «обратным ходом», так как стрелка микроамперметра дви­жется в обратную сторону. Падающий участок характе­ристики обычно стараются ликвидировать, поскольку его наличие может привести к грубым ошибкам при из­мерениях мощности дозы.

Токовая характеристика охватывает определенный диапазон мощностей дозы, соответствующий счетчику данных геометрических размеров. Этот диапазон практи­чески не зависит от величины перенапряжения и нагру­зочного сопротивления. Сила тока в цепи при данной мощности дозы зависит от величины перенапряжения и сопротивления нагрузки, а также в некоторой степени от емкости самого счетчика и емкости монтажа. В токовом режиме галогенные счетчики могут выдержать до не­скольких десятков и даже сотен часов непрерывной ра­боты без заметного ухудшения своих характеристик.