正比计数器

来自电离室中的小信号在测量前必须要大大地放大。由于电子噪声和不稳定性的引入，靠电路不失真地将信号放大是很困难的。如果信号在电离室计数体积内放大的话，这个问题可能有所缓解。如果电离室电极之间的电位差升高超过一特定的电压，由放射线穿过该电离室而释放的电子被加速到足以产生额外电离的速度。大多数额外电离发生在该电离室阳极的附近。因此，对于直接由进入电离室的辐射产生的较小数目(103～105)的离子对来说，有更多(106～107)电子和阳离子被电极收集到。这个过程被称为气体放大或汤森效应。对于电离室而言，放大因子是电离室内产生的离子对总数与由进入电离室的辐射直接释放的离子对数目的比。该放大因子取决于电离室的构造和封闭在该电离室内气体的种类。对于提供仅需少量外部放大的信号(约1m V)的大多数比例计数器而言，放大因子的变化范围为102～104。

在充气的电离室中产生的离子对的数目作为施加在电极之间的电压的函数绘制在页边图8-7中。电极之间的电压必须调节得很接近，因为很小的电压变化都会对放大因子有极大的影响。在正比区，电极收集到电荷的量随着最初由辐射碰撞产生的离子对的数目的增加而增加。因此，来自正比电离室的信号大小随着穿过电离室的辐射产生的电离量的增加而增加。

例8-4*一个α粒子在正比电离室中产生105离子对(IP)，电离室的放大因子是103。电极收集了多少离子对?

放大因子是103，每一个被入射辐射释放的离子对收集1000个离子对。收集到的离子对总数为:

(105IPs)(103) =108IPs

例8-5*用β粒子重复例8-4的计算，β粒子在电离室中产生103离子对。

因为放大因子是103，那么，(103IPs)(103) =106IPs

由于它对电离作用的快速响应，现已作为核医学领域的成像装置对多丝正比电离室进行研究3，4。通过将计数气体的压力升高到10个大气压或者更高，就可以提高电离室对γ-线的灵敏度。通过在电离室前放置高原子序数的箔以将入射光子转换成光电子和康普顿电子，也可以提高γ-线的灵敏度。尽管多丝正比电离室的固有分辨率极佳，但在实践中可得到的分辨率并不比在其他核医学成像装置的好。

在电压高于正比区的地方，α粒子和其他密集的电离辐射引发了阳极周围大多数气体原子的电离。如果电离室在这个电压区域内工作，收集到的离子对数量就不会严格地与辐射直接产生的电离成比例。因此这个区域被称为受限正比区。正比电离室通常是不工作在受限正比区的。