火花室

一种利用气体火花放电的粒子探测器。如图所示,火花室由若干金属板组成,室内充有一个大气压的氦氖混合气体。当一个带电粒子入射后,沿粒子径迹的气体分子被电离。同时,粒子使计数器望远镜构成的触发系统动作,触发一个前沿陡峭的高压脉冲加到板上,使电子发生“雪崩”,造成高度电离的导电通道,产生火花放电,最后用照相法录下火花。使用时,为了避免散射或相互作用,常用几十微米厚的铝箔做金属板。但对γ 射线,则常用铅板,兼作转换体。γ射线在铅板中产生的电子对簇射可形成火花。作为高能粒子探测器,火花室有较好的空间分辨率,其定位精度稍低于气泡室。但是它可触发动作,事例选择能力强。在γ 射线天文观测中,它能适应γ 射线点源流强低、探测环境电子本底高的特点。火花室的探测面积可以做得很大,借以提高灵敏度,并对点源精确定位,大大提高仪器的信噪比,从而减小本底干扰。所以,在卫星或气球上的γ射线探测系统中,火花室常用来作为中心探测器。

图

在结构上,火花室可分为窄缝室和宽缝室两类。前者沿电场方向放电,后者则在较宽的范围内(约50°),沿粒子径迹放电。γ 射线天文观测常用窄缝室。火花室根据数据显示方式不同,还有用微音器拾取火花声音到达时间进行定位的声室。有一种用摄像管代替照相的方法,将火花径迹以电荷形式存贮在管子的光阴极上。电荷量与光强有关,用电子枪发出的电子束对电荷分布进行扫描,便可得到径迹数据,记录在磁带上。这种方法的灵敏度和分辨率比照相法低。将火花室置于强磁场中可构成磁谱仪,根据径迹的偏转曲率,可测量带电粒子的动量和所带电荷的符号。

分类标签: 天文学 火花 径迹 粒子
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