基于Benjamin结构的球形组织等效正比计数器气体放大倍数的模拟与实验研究

摘要

充分了解气体放大倍数特性对正比计数器的设计和使用非常重要.球形组织等效正比计数器(Tissue Equivalent Proportional Counter,TEPC)在辐射防护领域具有广泛应用,有必要对TEPC气体放大倍数进行分析,以指导探测器的设计和运行.本文设计了Benjamin结构的TEPC,采用有限元法分析该球形TEPC内的电场分布,验证了Benjamin结构TEPC具有均匀的电场分布和气体放大倍数分布.利用Garfield程序和ANSYS软件模拟计算了一定工作条件下TEPC的绝对气体放大倍数.使用Benjamin结构的球形TEPC和内置241Am α源进行了放大倍数实验测量并与模拟进行了对比.结果表明,Garfield程序和ANSYS相结合模拟计算的TEPC绝对气体放大倍数结果与实验测量结果符合较好,可用于TEPC探测器气体放大倍数计算,为探测器的设计和运行提供参考.