電離室是一種探測電離輻射的氣體探測器。下面讓我們來了解一下電離室的運行原理吧。
氣體探測器的原理是，當探測器受到射線照射時，射線與氣體中的分子作用，產(chǎn)生由一個電子和一個正離子組成的離子對。
這些離子向周圍區(qū)域自由擴散。擴散過程中，電子和正離子可以復合重新形成中性分子。但是，若在構(gòu)成氣體探測器的收集極和高壓極上加直流的極化電壓V，形成電場，那么電子和正離子就會分別被拉向正負兩極，并被收集。隨著極化電壓V逐漸增加，氣體探測器的工作狀態(tài)就會從復合區(qū)、飽和區(qū)、正比區(qū)、有限正比區(qū)、蓋革區(qū)(G - M區(qū))一直變化到連續(xù)放電區(qū)。
所謂電離室即工作在飽和區(qū)的氣體探測器，因而飽和區(qū)又稱電離室區(qū)。如圖11-1所示，在該區(qū)內(nèi)，如果選擇了適當?shù)臉O化電壓，復合效應(yīng)便可忽略，也沒有碰撞放大產(chǎn)生，此時可認為射線產(chǎn)生的初始離子對N0恰好全部被收集，形成電離電流。該電離電流正比于N0，因而正比于射線強度。
加速器的監(jiān)測探測器一般均采用電離室。標準劑量計也用電離室作為測量元件。電離室的電流可以用一臺靈敏度很高的靜電計測量。
不難看出，電離室主要由收集極和高壓極組成，收集極和高壓極之間是氣體。與其他氣體探測器不同的是，電離室一般以一個大氣壓左右的空氣為靈敏體積，該部分可以與外界連通，也可以處于封閉狀態(tài)。
其周圍是由導電的空氣等效材料或組織等效材料構(gòu)成的電極，中心是收集電極，二極間加一定的極化電壓形成電場。為了使收集到的電離離子全部形成電離電流，減少漏電損失，在收集極和高壓極之間需要增加保護極。
當X射線、γ射線照射電離室，光子與電離室材料發(fā)生相互作用，主要在電離室室壁產(chǎn)生次級電子。次級電子使電離室內(nèi)的空氣電離，電離離子在電場的作用下向收集極運動，到達收集極的離子被收集，形成電離電流信號輸出給測量單元。
