电离室与半导体探测器性能比较

电离室与半导体探测器性能比较

【电离室】ionization chamber
一种根据带电粒子对气体电离而测量电磁辐射或粒子流强度或测量短射程带电粒子（如α粒子）能量的探测器。电离室是最早的核辐射探测器。1911～1914年间曾使用电离室发现宇宙线。其主要结构是在一个充有气体（如氩、空气等）的密封容器内装两个电极（阳极和阴极），其上加有几百伏特的电压。（1）当带电粒子、X射线或γ射线进入容器后，使电极间的气体电离而产生正负离子，这些离子分别向两极运动而形成电流。用测量仪器测出电流的大小，就可以推知粒子流的强度或物质所受X射线或γ射线照射的剂量。这种是“电流电离室”或“累积电离室”。（2）当短射程带电粒子进入后，将在两极间消耗其全部能量于使气体电离，所产生的正负离子分别到达两极，使它们间的电势发生改变（“脉冲电压”）。测量出脉冲电压的大小和数目，就可推知带电粒子的能量和数量。这种是“脉冲电离室”。
电离室的优点是：1）能量响应好。可做绝对测量用；2）当复合损失可忽略时，输出与辐照的剂量率无关；3）长期稳定性好（一般可做到小于0.5%/年），使用寿命长；4）密封电离室无需温度、气压修正；5)方向性好。
    它的缺点是：1）灵敏度差；2）空间分辨率比半导体探头差，近来，由于有尖点电离室（灵敏体积直径为2 mm），空间分辨率基本能满足实际测量需求。
【半导体探测器】semiconductor detector
用半导体材料制成的将射线能量转换成电信号的探测器，它是近些年来发展起来的一种新型核辐射探测器。又称半导体计数器。实质上是一个半导体材料高掺杂的较大体积的晶体二极管。入射粒子进入半导体探测器后，产生空穴-电子对 ，这些空穴-电子对被探测器两电极的电场分开，并分别被阴极和阳极收集，产生同射线粒子交出的能量成正比的输出脉冲信号，从而可探测射线的强度。由于产生一个空穴-电子对所需的能量约3电子伏特（eV），半导体探测器的能量分辨率比闪烁计数器和气体电离探测器的要高得多。
常用的半导体探测器有两种类型：（1）金硅面垒型，它是在一块n型硅单晶片上喷涂一层金膜，在金硅交界面附近形成一个高阻区。也就是形成一个非常薄的P型反型层，接线从底面和靠近交接部分的表面引出。形成一个半导体二极体。如果加上一个方向偏压，在二极体交接部分的电场使得只有微弱的电流能通过。在靠近交接部分的两边有一个所谓耗尽层的区域，所有反向偏电压都加在这个区域。耗尽层是半导体射线探测器的灵敏部分，如果射线穿过这部分，产生载流子，它们就会被收集，和气体电离室的情形一样。（2）锗（或硅）—锂漂移型探测器。它是使适量的锂均匀地漂移进一块P型锗（或硅）单晶，形成高阻区。使用时探测器接上反向电压，当有射线进入高阻区时，损耗能量产生电子—空穴对，在电场作用下，电子、空穴被收集，就有电信号输出，再用电子仪器记录。其中金硅面垒探测器适用于测量带电粒子。锗（或硅）—锂漂移探测器测量γ射线、X射线等的能量分辨率特别好，但必须要在低温（77K）真空条件下工作。一般必须用液态氮冷却真空条件下工作。一般必须用液态氮冷却条件下使用。近代也曾把此种探测器放在火箭中升到太空做宇宙射线的探测和研究，在化学方面用来做化学分析后的放射性物质的精密测定。由于半导体探测器的体积小，将来会在医学上得到广泛的应用。
半导体探测器的优点是：1)空间分辨率好，分辨时间快。；2)灵敏度高；3)在同样剂量辐照下，输出的信号比电离室大。
        它的缺点是：1)能量响应差，不能做绝对测量用；2)输出的信号与辐照的剂量率有关，即辐射损伤效应（累计剂量达到一定程度后，响应会有很大变化）。如测量PDD时，当水深为25 cm时，与正常信号输出可差4.4%；3)长期稳定性不好；4)无需温度、气压修正，但温度变化会明显增加探测器的暗电流，即输出随温度的漂移大。

现在用半导体的比较多吧，比较方便

还有价格问题应予考虑，半导体探测器一般价格较贵

电离室的工作原理决定设备的体积不可能很小，携带不方便，但低能响应比较好，更精度些。

不能一概而论吧，各有各的用处啊！ 2571指形电离室也很小啊，2570型剂量仪很方便携带！测剂量用电离室好，测活度之类用半导体探测器较好！