关于正比计数器介绍

[拼音]：zhengbi jishuqi

[外文]：proportional counter

输出电荷与入射辐射的能量成正比的探测器，可以用来计数单个粒子，并根据输出信号的脉冲高度来确定入射辐射的能量。它在X射线天文学中得到广泛应用。

正比计数器通常为同轴丝管形式，或其他能造成一个非均匀电场的结构形式（外框为阴极，中间细丝为阳极）。它的工作原理与电离室、盖革计数器大致相同，都是建立在容器中气体分子电离的基础上的。如果电场强度足够大，电子能够在与气体分子作相邻两次碰撞之间的自由路程中积累起一定的能量，足以电离被撞击的分子；那么，这样每碰撞一次，电荷载流子的数目就增加一倍。如果没有其他初级电离事件所造成的簇射干扰，倍增系数M就保持不变，总电荷。其中△E为入射辐射损失的能量，W为产生一对电荷载流子所需的平均能量，e为电子电荷。只要Q不超过临界电荷值QC，这个正比性总是保持着的，QC约为106～107电子电荷。对于低能X射线，只放出几个初级电子，M 可高达105。在2～20 千电子伏能量范围内，通常采用铍窗正比计数器。它的优点是封在窗内的气体不会逃逸，仪器的性能稳定，寿命很长，能够在航天器运行轨道上长期工作。

近来致力于薄窗正比计数器的研制工作，以改善对1千电子伏以下软X射线的测量。这种计数器，除用薄窗外，其他结构与原来的相同。采用有机薄膜作窗口，管内气体漏逸问题不易解决。1971年，采用极薄的钛箔（厚2.1微米）作窗口，解决了漏气问题，因而这种封闭式正比计数器在火箭、卫星探测中也得到应用。

近年来制作的气体闪烁正比计数器，能量分辨率比一般气态正比计数器约高一倍。为了观测较弱的X射线源，需要高灵敏度的探测器，为此制作了大面积窗口正比计数器，如小型天文卫星-A携带的窗口面积为840厘米2的铍窗正比计数器，采用的是正比计数器组合的方法。此外，确定X射线源的位置需要有高分辨率的探测器；而为了制造这种探测器，就相应地需要制作对测定位置灵敏度高的正比计数器。