多选题
126、气体探测器收集的带电粒子数目与电压关系曲线如下图。下列描述正确的是()。
126、气体探测器收集的带电粒子数目与电压关系曲线如下图。下列描述正确的是()。
A
Ⅰ区内收集的离子对数目随收集电压而增加。
B
Ⅱ区内工作气体中产生的离子对被完全收集,因而在一定的电压范围内,收集离子对数目不随工作电压而变化。
C
Ⅲ区内随着电压增加,电子在被收集前被加速。
D
Ⅳ区内随着电压的增加,气体的放大倍数与收集到的总电量成正比的严格关系被打破。
答案解析
正确答案:ABCD
解析:
这道题考察的是气体探测器的工作原理,特别是不同电压区间内带电粒子收集情况的变化。我们来逐一解析每个选项:
A. Ⅰ区内收集的离子对数目随收集电压而增加。
- 解析:在Ⅰ区(也称为复原区),当施加的电压较低时,产生的正负离子对由于电场作用开始向相反方向移动,但速度较慢。随着电压逐渐升高,电场强度增强,使得更多的离子能够克服扩散等阻碍到达电极被收集,因此收集到的离子对数量会随着电压的增加而增多。
B. Ⅱ区内工作气体中产生的离子对被完全收集,因而在一定的电压范围内,收集离子对数目不随工作电压而变化。
- 解析:进入饱和区(即Ⅱ区)后,所有由辐射产生的初级离子对都已经被有效地分离并移向各自对应的电极,此时即使继续提高电压也不会显著改变已达到最大值的离子对收集效率。因此,在这个区域内,尽管电压有所变动,但实际检测到的信号强度保持恒定。
C. Ⅲ区内随着电压增加,电子在被收集前被加速。
- 解析:到了比例计数区(Ⅲ区),进一步提升电压会导致电子获得足够高的动能,在前往阳极的过程中与气体分子碰撞产生次级电子-离子对,从而实现信号放大效应。这意味着单个初始事件可以触发多个额外的离子化过程,增加了最终测量到的总电荷量。
D. Ⅳ区内随着电压的增加,气体的放大倍数与收集到的总电量成正比的严格关系被打破。
- 解析:当电压达到或超过某个临界点进入盖革-缪勒模式(Ⅳ区)时,单个入射粒子可能引发连锁反应式的大量二次电子释放,导致整个系统进入自持放电状态。这时,输出脉冲幅度不再依赖于原始输入能量大小,而是趋于一个固定的最大值,失去了线性响应特性。
综上所述,四个选项均正确描述了相应电压区域内的物理现象及其对探测性能的影响。
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