SJ Z 9010.25-1987 电子管电性能的测试 第25部分：盖缪计数管的测试方法.pdf

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1、中华人民共和国电子工业推荐性部标准电管电2 5部分t计数雷的测试方法Me-as ur e mvn t s o f t he e i e c t r i c al pr qper t i esof electronic tubes Part 2 5: Met hods of measurement f Cei ger Muler counter tubes 一. 一1 范围本文件提供计数营的术语、定义、基本2 定义SJ /z 9010. 25 87 IEC 151 25 (1 971) 一一叶二、推荐的方法和机械数据。注一本文件中所用的一些术酒可以用于其它类型计被营，如果可能引起混淆，应该使用字

2、头G.M. (盏缪作为本文件有关的术语.2. 1 计数情由各个质点或光子在气体中产生电离因而能够对质点或光子进行计数的一种器件.2. 2 脉冲由于一个游离的质点或同时有两个或多个质点通过计数管而使电流或电压短时变化.2. 2. 1 寄生脉冲由电的或其它的骚扰而产生的脉冲.2. 3计数2. 3. 1 被记录的一个腮仰2. 3. 2 在规髦的期间记录的脉忡数。2. 4 计数惑单位时间的计数次数。2. 5 本底计数辑射不存在时计数啻翻出的计数率。- 中华人民共子工业部1987叶。S14批准一_.二一* 1 * 一S .T /Z9010. 25 87 一2. 6 乱真计进人或通过计数营的电离放射以外的

3、任何因素它对计数管是灵敏的昕引起的计数.2. 7 雪崩由单个的原始离子通过积累电离币严生全部离子的过程。2. 8 气体放大倍增在气休中由电离辐射产生的离子在足够强的电场作用下产生附加离了的过2. 9 气体倍增系数在规定的条件下，由于气体倍增过程使初始电离倍增的系献。2. 1 0 正比区每次单独计数所收集的电荷与初始电离事件昕释放的电荷成正比时所加上的电压范围。注，在这个区域气体倍增系数大于1，并与原始电离事件所得放的电荷无关.2. 1 1 正比极ilNfR气体的倍增取决于初始电离事件研产生的离子数并取决于电压时，对计数管研加的电压范围。2. 1 2 盖革区在盖缪计数管申，每次单独计数研收集的电

4、荷与初始电离事件明产生的初始子数无关，并引起单次自止的)放电时听加的电!五范围。2. 1 3 盖缪计数通常由一个空心园筒明极和沿着它的轴布一根导线阳极研组浅的充气管，工作在盖革区，而且在管中每次电离事件只眼;姐一次自止放电。2. 1 4猝灭i激TT巾，终止一次电离电搅脉冲的作用过程。这个过程可以通过充上合适的气体或燕气在计数营内部实现内猝灭或自带灭或者由瞬时减小计数管电极之间听加的电位差而在外部实现外猝灭)0 2. 1 5 自猝灭计数利用合适成分的气体来摔灭放电的盖缪计数管。2. 1 6 有机蒸气摔灭计数啻猝灭剂为有机蒸气的自猝灭盖缪计数管.2. 1 7 卤素猝灭计猝灭剂为卤素通常是澳或氯的自

5、猝灭盖缪计数啻。2. 1 8 死时正常大小的脉冲开始以后，计数管对随后的电2. 1 9 分辨时间在计数管或计数系统申，两个都可被计数的不* 2 i昏件不灵啻件 的最小时间。 吨S.T /Z901 O.25 87 正。下一个正常大小的脉冲开始正。所加的电压件的概率，对听观察的计数率的2. 2 0 死时间修正根据盖缪计数管的死时间中出现电2. 2 1 分辨时间的修正考虑在系统的分辨时间内电2. 2 2 恢复时间在盖缪计数营中，一个止常大小的脉冲开始以后以前最小的时间间隔。2. 2 3 起始电压见图1) 用一个规定特性的系统能够检测到脉冲时加2. 2 4 坪盖缪计数管的，见图1) 在计数率对电压的特

6、性曲线上，计数率基本上与所加电压无关的部分。低电压。件出现的概率，对研观察的计数率上的IV2 坪-1 计最小饵lil-Vl X 起始电压lill-每秒一次l数V 1=坪阁电压M霄剖酬立的特性曲线常为lOOV)时，计数率每伏变化的百图12. 2 5 坪阔电压在测试电路规定的灵敏度下对应于坪的起点研加的电压.2. 2 6 坪长坪延伸时研加电压的范围.2. 2 7 坪斜研加的电压在规定的范围内变化分散。2. 2 8 在计2. 2 9 为使萌 的一部分.的区计出营在恒定辐旗下* 3 铸3 0 2. S .T/Z9旦l旦22工旦1为使辐射在一端进入而设计的计数管.通常为薄窗计数管.有时称铃形计数管.2.

7、 3 1 薄窗计数为使昕求的辐射进入而将管壳的一部分做得较薄的计数营。2. 3 2 有效面积计数管窗子的一部分，质点或人射量子可由此进入灵敏体积性为输出脉冲的起 2. 3 3 辐射灵敏度R甲RR, L i n .= RT+R L T nin C1的数值应该小，足以使10xRi.时，R D能与R2有相同的数且V.0 机蒸气猝灭和卤素猝灭计数智的每个脉冲的平均电荷在它们推荐的工作电压下的典型值大部分类型的计数管分别为4x 10-川C和8xI0-9C，而每个脉冲输入时阅常数为8S的有效电荷的典型值在它们的起动电压下分别为勾2x1 0 - 1 1 C和细5XI0_11C，推荐的计数器电路输入灵敏度在C

8、2= 100PF时，对于有机蒸凭猝灭计数管为O.2 V，而对于卤素猝灭计数管为0.5V. 4 试方法4. 1 测试电路选择调试电路输入参数的有关因数在8.2条中给出，而每种计数管的推荐，电踞在圄T和圈8中示出.这些电路中研给出的元件数值应该适用于太多数一般应用告奋7 祷S .J /Z9010. 25 87 的计数营，但是，如果个别计敬管的特盹与假定的相差很大，可能需要选撵另外的数值。如果店每其它的数值，就应考虑3.1剧3.2条中所述的情况。注意计数电路本身以不须产生能加到辈缪计数管上的任何波形，或者其分搏时间大于被测计数营的死时间，这些都适重要的问础。4. 2 坏境条件嗦非另寄规定，测试是在1

9、5C一-35.C温度范围内进行。除非另有规定，计数管暴露到这样一个辐射量握，即当管子在它的推荐工作电压下工作时，计数率约为每秒100次计数。辐射场应是均匀的。注一一当测试死时闹大字500s(在推荐的工作电压下估计的的计数管时，辐射场应该减小，使得计数接近为，5 x 10 计数/秒死时阅川4. 3 统计的变化本推荐文件申昕述的某些测试要受到统计的变化当引用测试结果时，应附一个估计的标准偏差的说明或与这些结果有关的可靠程度的说明.4. 4 起始电压计数管在合适的测试电路见图7和图8)申工作，有4.2条研远的辐射场.这个电路的输出端接到一个放大器和一个示波器或脉冲计数器调节它来记录计数管两端给定的最

10、小幅值的脉忡除非另布规定，对于有机蒸气猝灭计数营建议为0.2V，对于卤素熄灭计数管建议为O.5V)，电源电压从一个较低的数值缓慢地增加直到起始电压，计数率达到约每砂一次.通常在最靠近5.。伏时测出起始电压并对20.C校准.注一一测试的数值可能决- 试电路灵敏度的1民+HT (4. 7MQ) Cco(O.OlF) (33KU ) IRi 一 计数电路Cin (lOOPF) 注-一计数电路的输入电颐和输入电容与电缆的分路电容一程合并成Rin和Cin.国7杳吼蒸气摔灭计数雷的推荐测试电路* 8 * S .T /Z9010.25 87 (见注1) Cl (;.lMQ 于HTCco(O.OlF) 一-R

11、l ! (见注1)eL C s -. _J o吃oR i.1 (33KQ) 一 到计数电路C;. (100PF) 注1-应将C，和RI靠近计数管阳极接器安装R，的值应由制造厂规定通常在2.7到10Mfl范围内) C，的值应在1到10PF范围内.注2一一计数电路的输入电阻和输入电容与电缆的分路电容一起合并成Rin和Cirz图8卤素猝灭计数管的推荐测试电路4. 5 坪竭电压计数管在合适的测试电路见圈7和圈8)中工作如4.4条)，有4.2 条听述的辐射场，而电源电压从相当于起始电压的值分步增加到坪即计数率基本上不变为止。在一段是够长的时间内例如1min)，记录每个电压间隔剖如，每次10 , )下计数

12、的数目，使杂乱的变化减小到一个合适的量级。将结果用图示法划成曲线并记录与坪阔值对应的电压。另外，坪阔电压可以由制造厂规定为s坪闰电压=起动电压+XV对每种计敬管要给出X值见图1)。4. 6 坪长和坪斜计数管在合适的测试电路见图7和图8)申工作，并有4.2条明述的辐射场。在足够长的一段时间中例如1min)记录计数的数目，使坪的每一端(V1 和vs)杂散的变化喊小到合适的水平。常最小的坪长将由制造厂规定，如图1申Vl和Vl限定的范围.在最小坪长上计算坪抖，如果在Vl和Vl下记录计数的数目对于相同的时间分别为NI和N 1, !lIJ得到坪斜为3N I-N1 . 100 百分数/V1/2 (N,+NI

13、) (V l-Vt 4. 7 推荐的工作电压勘造厂应该推荐一个工作电压。如果不引用这个值，工作电程应取最小坪的错9* .SJ / Z 9 0 1 O. 2 5 8 7 司. . V l+V! 中点即一-一一2 4. 8 屏蔽的本底计数率计数管在合适的测试电路申见图7和圈8)并在推荐的工作电压F工作，除去辐射摞并将管子用至少85帽(1.4英寸的铅束屏蔽，并具有3.2跚( O. 1 2 5英寸铝的内衬垫.对于作特殊应用的管子，可以采用其它形式的屏蔽并应加以规定.在足够茸的一口时问内确定计数事使杂乱变化减小到一个合适的.量级.4. -9 每个计数事件的平均电计数管在合适的测试电路申见图6)加上推荐的

14、工作电压F工作。并暴露在4. 2条研述的辐射计数管取得的平均电流与计荷功同时束测出。于是得到每个计数事牛的乎均电每个计数事件的平均电阳=式中，计数率以每11&中的计数来表示.4. 1 0 脉冲高度平均电流计数计数管在合适的测试电路中见困7和国8)加上撞荐的工作电压F工作，并暴露到4.2条听庄的放射源。将一个示披挂或某宅合适的脉冲高度测试装置按照3. 1和4.1条中建议峙刽!岳出端。睐冲高度表示均在规定也函人电容和电1旦两J串峰值电!玉变化。4. 1 1 死时间和恢复刊可( a) 方法A计:技管在合适的测试电路巾见图6)斟冀推荐的工作电压工作，并将远个FPa赂的输出端(A点接到JE战措Y偏转板的

15、输入端。将示波于蓓的时基调到只对撞证全幅值的脉冲触发，并使X铀的扫描时间恰好大，于计数营的恢提时阔.计数管在一个高计数率下例如，每秒50 0个脉冲工作，使得死时;固和承翼时间都能从示搜器的程示中估计出来.典型的例子表示在商9和国10中。 10 i串S.1/Z9010.25 87 一一冲对的lit t. , 1il ll ll ll ll ti tttl Iit l l h lt tt lt ll 死时间Aalhtltli lift 恢复时间图9表示有机蒸气猝灭计散管死时间和恢复时间的贺电示技萄对冲脉$1ala-Eta-、alaE，、死时间恢复时间圈10 表示卤素猝灭计数管死时!可和恢复时阔的费

16、些:王尼阁( b ) 方法B测量呢时间的另一种方法庭使用双脉冲X归结设备，在那里面，两个X射埠，咏冲之间相对的时!回延迟能够刷jJ;0 盖缪计数雷在合适的测试电路中见图6)以真推荐的工作电压工作，并将这个电路的?掏出端接到示波辑Y偏转板的输入端.示搜器的时基在计数营第一个发。将两个X射线脉冲之间的时问题迟减小到最小值，在这个数值F，计数管仍然对第二个X射线脉冲起反应。死时间就是两个脉冲之间时阔毡迟的最小值，并能从示波器上读出.4. 1 2 辐射灵敏度(y射线和X射线将汁数管放罩在使主要从周围的物体接收最小的杂散和散射辐射，并在合适的电传11铃S J /z 9 0 1 O. 2 5 87 路中加

17、上推荐的工作电压工作.将一个合适的Y射线或X射线肃、见注1)放置在管子的一边或一端见图2)有一定的距离，使管子有合适的均匀辐射场。如计数管壁的厚度小于在明用的特定的辐射能下电子带电质点)平衡研要求的厚度，则应将一个紧配合的塑料合成帽配合在计数管上，以便得到合适的壁，总厚度见注3)。辐射掘的强度和距离必须选择使管子的计数率足够高，以便能远当快地测试而有足够的统计精确度，但还不致高到引起显著的死时间损失。在足够长的一段时间中记录计数的数目使杂乱变化减小到一个可以接受的量级来确定管子计数率。管子的纯计数率由测得的管子计数率减去本底计数率来可刮。被照射的计数管达到的照射率用一个合适的照射率仪表代替管子

18、来确定，或者在放时性源的情况下从知道辐射摞强度和距离来确定见注4)。因此，灵敏度就是管子纯计数率和照射率之商，并用计数/秒)/ (毫伦/小时)来表示。应该注意，灵敏度可能随辐射能变化。因此当未给出能量响应曲仁时，就应规定辐射能源。建议应对钻60给出灵敏度见注1)0 注一一Y辐射源应该滤除。射线和不需要的软Y射线成分，无论何时Y射线照射率由于滤除箴而显著地变化，滤除板的性质和厚度应加以规定.对于钻6Q ，最薄的除板应为0.3酬的铝除非另有规定，就假定放射性物质是与它们的裂变产物如果有的话平衡.X射线管的辐射也应滤掉，被滤的放射束的滤除情况或半在厚度(H、V、T)应该加以规寇.应该采取措施来避免计

19、数管辐射源几何形状而引起的康普领效应.注Z一一对于Y射线灵敏度测试通常要使用侧理位置.关于附应的定向关系如果有的话说明是有价值的.对于视试端窗管对寄刽线的灵敏r应采用梢头位置.注8一一为了得到钻60射线的电子平衡，计重生管最IJ吃壁厚应大约为400m g /arf，如奥壁的!亨度小于400IDg/二时，则应配合一个塑料合成帽您有效厚达4oomg/crri.注4一由Y射线一个点源得到的照射率为s射率噶伦/小时=fzx放射率眼里式中a对于所周放射性物性，r是一个常数，这已为国际审查机构研接受.d是距离，单位为:mo4对于钻6o. r丘18. 2.)( 1 0 4. 1 3 起始电压和坪阔电压的温度

20、系数如果在研要求的工作活围内的关系是非线性的，就可能需要在?阔的温度范围内规定不同的系数，而起始电压j盖在工作温度范围内于合适的温度间隔F测试.其结果用国解法划成曲线，在给定温度范围内温度系数的变化能够前据这个曲线图计算出来。如工作i温度范1盟内溜度系数是线性的，起始电压就靠迈工度范围末端铃12* S J /Z9010.2587 选择两个不同的温度来测试.如果在植度T1句T!下的起始电压分别为vS 1和V S 2 则得到温度系数为，Vs 2 - Vs 1 100 一每。己的百分数1/2 (VS2 +飞1( T 2- T 1 ) 因为坪阁电压和起始电压之间的差接近不变，起始电压的温度系数也将是坪

21、阔电压的温度系数。4. 1 4 辐射灵敏度的温度系如果在研需求的工住范围内的关系是非线性的，就可能需要在不同的理建范围内规定不同的系数，而灵敏度在工作温度范围内于合适的温度间隔下测试。其结果用图解法划成曲线，在给定的温度范围内温度系数的变化能够根据这个时!吨!可计出来。如果在工作温度范围内温度系数是线性的，灵敏度就靠近工作温度范围末端选择两个不同的温度来测试。如果在温度T，和T下的灵敏度分别为SI和Sh则到温度系数为zS 2 - S I 一一一千一-一一一-x一一一一一每的百分数1/2(82+SI) T2-TI 5 5. 1 尺寸制造广在他的吕录申应该提供表示盖缪计数管尺寸和公差并指明智子作用部分的位置对于Y射线灵敏的器件或薄窗的位置和面职对于a和自射线灵敏的器件的圈形，还应给出安装方法和电接触点的位置及相应的极性。当可能时F建议参考已有的工EC标准，例如IEC第67号标准电子管尺寸的67一工-5a页上昕示的国际八脚管基。5. 2 窗或踵的制造广应该提供窗或噎的厚度(适用于计数管类型，用mg/on为单位方面资料以及窗戎肇的结构，持科方面的资料。传13t串