正比計數器

正比計數器是一種用氣體作工作介質 ， 輸出信號的脈衝幅度與入射輻射的能量成正比的探測器 ， 可以對單個粒子進行計數 ， 其能量分辨率和線性響應較好 ， 探測效率高 、 壽命長 ， 廣泛應用於粒子物理學 、 X射線天文學等領域 。 正比計數器通常採用圓筒形的結構 ， 中間是一根細絲 ， 與電源正極相連 ， 圓筒外殼與負極相連 ， 中間形成一個非均勻電場 ， 並且充有氣體 ， 通常是惰性氣體和少量負電性氣體的混合物 。 它的工作原理與蓋革計數器相似 ， 粒子入射後與筒內氣體的原子發生碰撞 ， 使其電離 。 在電場作用下 ， 電子向中心陽極絲運動 ， 正離子則以比電子慢得多的速度向陰極筒壁運動 。 電子在運動過程中受到電場的加速 ， 促使更多的原子電離 ， 這些原子電離產生的次級電子又會加速導致更多的次級電離 。 電子越接近陽極 ， 電場越強 ， 電離的可能性越大 ， 這種電離不斷增值的過程叫做電子雪崩過程 。 最終能夠在陽極絲得到較大的脈衝幅度 。 1 - 50keV的X射線經常用正比計數器進行探測 。 要求是具有較薄的入射窗口 ， 以獲得較低的低能端探測下限 ， 較大的觀測面積 ， 以及良好的氣密性 。 常用的是鈹窗正比計數器 。 當代X射線探測器多采用正比計數器陣列和裝有多根陽極絲和陰極絲的多絲正比室 ， 以獲得更大的有效觀測面積 。 正比計數器廣泛應用於X射線空間天文觀測 。 1970年發射的世界上第一顆X射線天文衛星烏呼魯衛星搭載了兩個鈹窗正比計數器 ， 每個探測器的密度爲840平方釐米 ， 探測能段爲2 - 10keV ， 用機械準直的方法分別構成 0.5 ° × 0.5 ° 、 5 ° × 5 ° 的視場 ， 反向放置 ， 利用衛星週期爲10分鐘的自轉對天空進行掃描 ， 確定X射線源的位置和強度 。 烏呼魯衛星在工作期間總共發現了339個X射線源 。