4.电离室新型应用

4.电离室新型应用

电离室的输出信号极易受高压旋转阳极信号及继电线圈等信号产生的电磁干扰影响，这是因为电离电流i非常微弱，很小的电磁干扰都会使电离室输出的信噪比明显降低。为使电离室工作稳定及可靠，必须采取屏蔽措施，同时为了解决电离室厚度以及灵敏度之间的矛盾，因而提出以下复式电离室方案[2]。

复式电离室主要由2个阴极、1个共用阳极、2个空气室（电离区）以及保护外壳所构成，共用阳极夹在2个阴极之间，形成复式结构，其间加以240V收集电压，其余空间均用轻质低密度高绝缘物资填充，电离室结构示意图详见图3。

与普通的单层电离室相比，此设计将空气室一分为二，在相同有效探测体积的前提下，使电极间距减小了1/2，这样既不增加传感器的总厚度，又有效提高了检测灵敏度和信号强度，较好地解决了探测灵敏度与信号强度，以及收集效率之间的矛盾。而且小的电极间距配以大面积平行板结构，使电场分布更为均匀，减小了畸变，有效消除了边缘效应的影响，更为重要的是这种结构的电离室两阴极可以接地，直接提供电磁屏蔽。如果采用单层结构的电离室，中心阳极直接靠近电离室壁，和前者相比虽然有效间距增大，电离室响应时间提高，但是中心阳极无电磁屏蔽，由于电离室的输出电流非常微弱，电磁干扰会窜入中心阳极从而降低电离室输出的信噪比。

图4中的阳极（即探测野区域）为3野形式，上部2野连接，构成双野检测，主要用于胸部正位，骨盆摄影等；下部单野，可用于心脏，胸部侧位，胸椎腰椎等。探测野及引出导线均在高绝缘轻质薄膜上用导电介质喷涂而成，有较好的屏蔽效果。

由公式1可知，增大极间电压V可以提高电离室的电荷收集效率，但电压过高会增大对电源的要求。参照新开英秀[3]的研究并多次实验结果，将其值确定为240V。

图3 复式3野电离室结构示意图（纵切面图）

图4 电离室野平面示意图

图5. 电离室放大盒正面及侧面图

电离室的输出电流信号非常微弱，需要用电流/电压转换积分电路实现，所须积分电阻及放

大电阻阻值要较高，并且需要选用防潮型玻璃封装精密电阻，优质积分电容以及高速高输入阻抗运算放大器实现，此部分可以用放大盒完成，内含积分及放大电路，放大盒与电离室可以是分离形式，也可以为集成式，图5为某产品电离室的放大盒形式。

放大盒一般含电离室各野增益电位器调节及主增益电位器调节功能，如图5所示：Field A（左场），Field B（中场），Field C（右场）及Master(主增益)，可以通过调节对应电位器进行相应信号增益调节。