اتاقک یونیزاسیون

اتاقک یونیزاسیون  یا اتاقک یونیزان ساده‌ترین آشکارساز پرتویی است که با گاز پر شده‌است و به طور گسترده برای آشکارسازی و اندازه‌گیری انواع خاصی از پرتوهای یونساز، پرتوی ایکس و گاما و ذرات بتا بکار می‌رود. معمولاً، واژه «اتاقک یونیزان» منحصراً برای توصیف آشکارسازهایی به کار می‌رود که ذرات تولید شده با یونسازی مستقیم در گاز حساس را تحت تأثیر میدان الکتریکی جمع‌آوری می‌کنند.Knoll, Glenn F (1999). Radiation detection and measurement (3rd ed.). New York: Wiley. . این واژه فقط برای بارهای گسسته‌ای که با برخورد پرتوی تابشی و گاز موجود در محفظه ایجاد می‌شود بکار گرفته می‌شود و بارهایی را که براساس مکانیزم‌های شکست بهمنی رخ می‌دهد مانند آنچه در شمارنده گایگرمولر یا شمارنده تناسبی وجود دارد را شامل نمی‌شود.
اتاقک یونیزان پاسخ یکنواخت مناسبی به پرتوها در دامنه وسیعی از انرژی‌ها دارد و برای اندازه‌گیری سطوح بالایی از پرتو گاما نسبت به سایر آشکارسازها مناسب‌تر است. از این نوع آشکارسازها به طور گسترده در صنایع هسته‌ای، آزمایشگاه‌های تحقیقاتی، رادیوگرافی، رادیوبیولوژی و مانیتورینگ محیطی استفاده می‌شود.

 اصول و نحوه عملکرد 
اتاقک یونیزان، بارهایی را که حاصل از برخورد گاز با پرتوی تابشی است را اندازه‌گیری می‌کند.The medium considered in this article is gaseous, though it can be liquid or solid این آشکارساز از محفظه پرشده از گاز، و دو الکترود به نام‌های آند و کاتد تشکیل شده‌است. الکترودها ممکن است به صورت دو صفحه موازی (مسطح) یا یک استوانه هم‌محور با سیم مرکزی آند باشد.
اعمال پتانسیل الکتریکی بین دو الکترود باعث ایجاد میدان الکتریکی می‌شود. زمانی که ذره ی بارداری از درون حجم اتاقک عبور کند در مسیر حرکت خود هم مولکول های برانگیخته و هم یونیده شده ایجاد میکند و در نتیجه ی یونیده شدن یک مولکول خنثی یون مثبت و منفی یا به اصطلاح جفت یونی تولید میشود که جفت یون اساس تولید سیگنال در اتاقک یونش است . به اینگونه که جفت یون‌هایی ایجاد شده و بارهای مثبت و الکترون‌های جدا شده یک جریان الکتریکی را نتیجه میدهند و به سمت الکترودهای با قطبیت مخالف در اثر وجود میدان الکتریکی حاصل حرکت می‌کنند (یون‌های مثبت به سمت آند (قطب منفی) و الکترون‌ها به سمت کاتد (قطب مثبت)). بنابراین جریانی به نام جریان یونیزان با مدار الکترومتر اندازه‌گیری می‌شود. این مدار باید قادر باشد که جریان‌های بسیار اندک خروجی که بین فمتوآمپر و پیکوآمپر (براساس نوع اتاقک، دز پرتو و ولتاژ اعمالی) هست را اندازه‌گیری کند.
میدان الکتریکی کمک می‌کند تا این دستگاه به طور پیوسته الکترون‌های تولیدی را جمع‌آوری کند تا از اشباع شدن گاز (زمانی که یون‌های بیشتری قابل جمع کردن نیستند) یا ترکیب جفت یون‌ها (باعث کاهش جریان می‌شود) جلوگیری کند؛ در نتیجه میدان الکتریکی باید از یک مقداری بالاتر باشد که از بازترکیب جفت الکترون-یون جلوگیری نماید و جریان اندازه گیری شده کمتر از جریان واقعی متناسب با دز نشود وگرنه اطلاعات از دست می‌رود. این حالت عملکرد را مد یا حالت جریان می‌نامند، بدین معنا که سیگنال خروجی یک جریان پیوسته است نه یک پالس خروجی مانند آنچه در شمارشگر گایگرمولر یا شمارشگر تناسبی وجود دارد. در مقابل این مد مد پالس وجود دارد که هر پالس اطلاعاتی راجع به انرژی تابش می دهد . دراتاقک یونش مد تپ کماکان از ابزار های مهم در کاربرد های ویژه ای مثل طیف نگارهای با مساحت بزرگ و یا آشکارسازهای نوترون است اما غالبا ارجحیت آنها به آشکارسازهای دیود نیمرسانا برای طیف نگاری امری نادر است.  

 پانویس 

 منابع 


آشکارسازی و اندازه گیری تابش گلن اف.نول ترجمه ناصر وثوقی، سید مهرداد زمزمیان

رده:آشکارسازهای پرتو یونی
رده:آشکارسازهای ذرات
رده:مقاله‌های ایجادشده توسط ایجادگر
رده:ویکی‌سازی رباتیک
رده:حفاظت در برابر تابش