[实用新型]电离电流的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，尤其涉及一种电离电流的测量装置。

背景技术

因为电离电流的大小非常小，只有pA量级。而现有的电离电流的测量装置和测量方法检测精度不高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种电离电流的检测装置，漏电量小，检测精度高。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电离电流的测量装置，所述电离电流的测量装置包括：

电离室，包括高压极和收集极，射线照射所述电离室时，电离室内部空气会被电离，由于高压极和收集极之间存在电压差，电离出来的离子向两极移动形成电流待测电流；

运算放大器，所述运算放大器包括正向输入端、反向输入端和输出端；所述反向输入端与所述收集极相连接，所述正向输入端接地；

标准电容，连接在所述反向输入端与输出端之间；

静电计，一端连接输出端，另一端接地；

计时器，与所述静电计相连接；

射线照射所述电离室时，所述电离室产生待测电流为所述标准电容充电；所述计时器开始计时，所述静电计测量为第一电压V1，所述计时器达到计时值时，所述静电计测量值为第二电压V2；所述标准电容放电，所述待测电流I＝C(V2-V1)/Δt，其中，I为测量电流，C为所述标准电容的电容量，Δt为计时时间，V1为第一电压，V2为第二电压。

进一步的，所述电离电流的测量装置还包括：高压源，与所述高压极相连接，为所述高压极提供电压。

进一步的，所述电离室、运算放大器、标准电容、静电计、计时器和高压源之间通过连接线和连接器相连接。

进一步的，所述连接线和连接器为三同轴双层屏蔽结构，包括用来通过电流信号的内芯和用来接地和高压极的内外屏蔽层。

进一步的，所述标准电容为密封的干燥空气标准电容。

进一步的，所述标准电容放置于恒温恒湿且电磁屏蔽的干燥柜中。

本实用新型电离电流的检测装置，漏电量小，检测精度高。

附图说明

图1为本实用新型电离电流的测量装置的示意图；

图2为本实用新型电离电流的测量装置的检测方法的流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本实用新型电离电流的测量装置的示意图，如图所示，本实用新型电离电流的测量装置包括：电离室1、运算放大器2、标准电容3、静电计4和计时器5。

电离室1包括高压极10和收集极11，射线照射高压极10时，收集极11产生待测电流；具体的，射线照射所述电离室1，电离室内部空气会被电离，由于高压极10和收集极11之间存在电压差，电离出来的离子向两极移动形成电流待测电流。运算放大器2，运算放大器包括正向输入端21、反向输入端22和输出端20；反向输入端22与收集极11相连接，正向输入端21接地。标准电容3连接在反向输入端22与输出端20之间。静电计4的一端连接输出端20，另一端接地。计时器5与静电计4相连接。

具体的，由于运算放大器的开环增益通常可取为105，相当于一个小的负压Pi加到反向输入端，则输出端将产生正的电压P0＝10⁵Pi，因此，标准电容C两端电压为Pi+P0，此时开关S断开。当电离电流产生时，负电荷从电离室出来，输入电路产生一个负电压Pi，而输出端将产生P0＝10⁵Pi的正压，由此，标准电容上的电压为P0+Pi，其电荷为C(P0+Pi)＝Q-CiPi，Ci为输入线路和地之间的分布电容。由于运算放大器的输入电阻非常高，使得经过运放的电流很小。开环增益非常大，则电离室收集到的电荷的值在数值上等于电容与输出电位的乘积。

再如图1所示，正向输入端21与反向输入端22连接有开关6。本实用新型还包括：高压源7，与高压极10相连接，为高压极10提供电压。

射线照射高压极时，收集极产生待测电流为标准电容充电；计时器开始计时，静电计测量为第一电压，计时器达到计时值时，静电计测量为第二电压；标准电容放电，待测电流I＝C(V₂-V₁)/Δt，其中，I为测量电流，C为标准电容的电容量，Δt为计时时间，V₁为第一电压，V₂为第二电压。