孟令杰 赖 伟

（中国科学院上海应用物理研究所 嘉定园区 上海 201800）

电流模式下微型裂变电离室参数对探测性能的影响

孟令杰 赖 伟

（中国科学院上海应用物理研究所 嘉定园区 上海 201800）

裂变电离室在工作时，其内部气体中持续地发生着电离和复合过程。为了进一步了解这些过程对探测性能的影响，需要从等离子体物理的角度来研究裂变电离室。借助BOLSIG+以及电流模式下微型裂变电离室的基本理论模型，计算了电极的几何尺寸、裂变率以及气体电离度等参数对探测器饱和区电压范围的影响，并对结果进行了讨论。此外，根据不同电离度情况下的计算结果，对高温导致探测器饱和区电压范围变小这一现象给出了一种可能的解释。

裂变电离室，电流模式，电压范围，饱和区

裂变电离室的内部涂有一层裂变材料并充以不同的可电离的气体，由中子和裂变材料发生核反应产生的裂变碎片引起内部气体电离，正负离子在电场作用下，给出电信号，从而达到测量中子的目的。由于外加电场的电压不同，所形成的电信号特性不同。对于电离室，其输出的电流信号随电压变化的曲线有三个典型的特征区域，分别为：复合区、饱和区以及雪崩区[1]。其中，裂变电离室工作在饱和区，饱和区的电压范围越大，探测器的性能越好，而电离气体的复合速率系数和电离系数的增加会使复合区和雪崩区更加明显，相应地，饱和区电压范围就会变小。

影响复合速率系数和电离系数的因素有很多，如气体成分、温度、外加电场以及电离度等。……