
【电】 cold-cathode counter tube; Dekatron
【医】 cold cathode
【化】 counter tube
【医】 counting tube
冷阴极计数管(Cold Cathode Counter Tube)是一种基于气体放电原理的电子器件,主要用于辐射粒子或光子的检测与计数。其核心特征是不依赖外部热源激发电子发射,而是通过强电场作用使气体电离产生自持放电,从而实现信号放大和计数功能。该器件由密封玻璃管、冷阴极电极、填充气体(如氖、氩混合气体)及阻隔结构组成,具有响应快、寿命长、耐高压等特点。
在核物理实验、辐射监测设备及早期计算机技术中,冷阴极计数管曾作为核心探测元件。根据《气体放电物理》的论述,其工作电压范围通常为300-600V,放电过程中形成的"汤森雪崩"效应可实现单粒子级别的电荷倍增。美国国家标准技术研究院(NIST)的实验数据显示,典型型号的计数效率可达98%以上,适用于α粒子、β粒子及X射线的探测。
现代应用中,该器件虽已部分被半导体探测器取代,但在高辐射环境监测领域仍具独特价值。IEEE Transactions on Nuclear Science的多篇论文证实,冷阴极结构的耐辐射特性使其在核电站安全系统中持续发挥作用。英国物理学会(IOP)出版的《辐射探测器手册》详细记载了其从盖革计数器到比例计数器的技术演进路径。
冷阴极计数管是一种结合了冷阴极技术与粒子/射线检测功能的电子器件,主要用于将入射粒子或辐射转换为可测量的电脉冲信号。以下从原理、结构、特点和应用四个方面进行详细解释:
冷阴极特性
冷阴极无需加热即可通过强电场或表面特性发射电子(场致发射或次级发射)。这与传统热阴极管依赖高温发射电子不同,因此能耗更低、响应更快。
计数机制
当带电粒子或射线进入管内时,会与惰性气体(如氖、氩)碰撞电离,产生电子-离子对。冷阴极在高压电场下加速电子,引发雪崩式放电,形成可检测的电脉冲信号。
需注意,具体性能参数(如灵敏度、适用粒子类型)需参考实际器件规格。若需更详细的技术细节,可查阅电子工程手册或专业检测设备文献。
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