3.1.1　气体正比计数器

气体正比计数器以气体为探测介质，入射粒子使气体电离产生电子-正离子对，电子和正离子在电场中漂移产生电信号。根据工作条件的不同，气体正比计数器可分为电离室正比计数器、盖革-米勒计数器和其他探测器。

如图3-1所示，气体正比计数器通常采用圆形腔式结构，中间是一根细丝（阳极丝），与电源正极相连，圆筒外壳与负极相连，中间形成一个非均匀电场，并且充有气体，通常是惰性气体和少量电负性气体的混合物（如由90%的氩气和10%的甲烷组成的P-10气体）。它的工作原理与盖革-米勒计数器类似，首先粒子入射后与腔内气体的原子发生碰撞，使其电离；然后在电场作用下，电子向中心阳极丝运动，正离子则以比电子慢得多的速度向阴极腔壁运动。电子在运动过程中受到电场作用而加速，促使更多的气体原子电离，这些原子电离产生的次级电子又会被加速而导致更多的次级电离。电子越接近阳极，电场越强，电离的可能性越大，这种电离不断增殖的过程被称为电子雪崩过程。最终能够使输出电流有较大的脉冲幅度。

图3-1　气体正比计数器示意图

图3-2　气体电离电流与电压关系示意图

气体正比计数器工作于气体电离电流-电压曲线的正比区（图3-2）。由于气体放大现象，收集电极上所产生的脉冲幅度将变大。当气体正比计数器两极间的电压恒定时，气体放大倍数为常数，其输出信号的脉冲幅度与入射辐射的能量成正比，可对单个粒子进行计数，从而用于粒子的能量或能谱的测量。气体正比计数器主要用于α粒子、低能β粒子及低能X 射线的能量和活度的测量。