Ионизацио'нная ка'мера, прибор для исследования и регистрации ядерных частиц и излучении, действие которого основано на способности быстрых заряженных частиц вызывать ионизацию газа. И. к. представляет собой воздушный или газовый электрический конденсатор, к электродам которого приложена разность потенциалов V. При попадании ионизирующих частиц в пространство между электродами там образуются электроны и ионы газа, которые, перемещаясь в электрическом поле, собираются на электродах и фиксируются регистрирующей аппаратурой. Наиболее простой является И. к. с параллельными плоскими электродами (дисками). Диаметр диска в несколько раз превышает расстояние между ними. В цилиндрической И. к. электроды — два коаксиальных цилиндра, один из которых заземлён и служит корпусом И. к. (рис. 1). Сферическая И. к. состоит из 2 концентрических сфер (иногда внутренний электрод — стержень).

  Различают И. к. то'ковые и импульсные. В токовых И. к. гальванометром измеряется сила тока I, создаваемого электронами и ионами (рис. 2). Зависимость I от V (рис. 3) — вольтамперная характеристика И. к. — имеет горизонтальный участок AB, где ток не зависит от напряжения (ток насыщения I). Это соответствует полному собиранию на электродах И. к. всех образовавшихся электронов и ионов. Участок AB обычно является рабочей областью И. к. То'ковые И. к. дают сведения об общем интегральном количестве ионов, образовавшихся в 1 сек. Они обычно используются для измерения интенсивности излучений и для дозиметрических измерений (см. Дозиметрические приборы). Так как ионизационные токи в И. к. обычно малы (10^-10—10^-15 а), то они усиливаются с помощью усилителей постоянного тока.

  В импульсных И. к. регистрируются и измеряются импульсы напряжения, которые возникают на сопротивлении R (рис. 4) при протекании по нему ионизационного тока, вызванного прохождением каждой частицы. Амплитуда и длительность импульсов зависят от величины R, а также от ёмкости С (рис. 4). Для импульсной И. к., работающей в области тока насыщения, амплитуда импульса пропорциональна энергии E, потерянной частицей в объёме И. к. Обычно объектом исследования для импульсных И. к. являются сильно ионизирующие короткопробежные частицы, способные полностью затормозиться в межэлектродном пространстве (a-частицы, осколки делящихся ядер). В этом случае величина импульса И. к. пропорциональна полной энергии частицы и распределение импульсов по амплитудам воспроизводит распределение частиц по энергиям, т. е. даёт энергетический спектр частиц. Важная характеристика импульсной И. к. — её разрешающая способность, т. е. точность измерения энергии отдельной частицы. Для a-частиц с энергией 5 Мэв разрешающая способность достигает 0,5%.

  В импульсном режиме работы важно максимально сократить время t срабатывания И. к. Подбором величины R можно добиться того, чтобы импульсы И. к. соответствовали сбору только электронов, гораздо более подвижных, чем ионы. При этом удаётся значительно уменьшить длительность импульса и достичь t ~ 1 мксек.

  Варьируя форму электродов И. к., состав и давление наполняющего её газа, обеспечивают наилучшие условия для регистрации определённого вида излучении. В И. к. для исследования короткопробежных частиц источник помещают внутри камеры или в корпусе делают тонкие входные окошки из слюды или синтетических материалов. В И. к. для исследования гамма-излучений ионизация обусловлена вторичными электронами, выбитыми из атомов газа или стенок И. к. Чем больше объём И. к., тем больше ионов образуют вторичные электроны. Поэтому для измерения g-излучении малой интенсивности применяют И. к. большого объёма (несколько л и более).

  И. к. может быть использована и для измерений нейтронов. В этом случае ионизация вызывается ядрами отдачи (обычно протонами), создаваемыми быстрыми нейтронами, либо a-частицами, протонами или g-квантами, возникающими при захвате медленных нейтронов ядрами ¹⁰B, ³He, ¹¹³Cd. Эти вещества вводятся в газ или стенки И. к. Для исследования частиц, создающих малую плотность ионизации, используются И. к. с газовым усилением (см. Пропорциональный счётчик). И. к. применяют также при исследовании космических лучей (см. Калориметр ионизационный).

  Лит.: Калашникова В. И., Козодаев М. С., Детекторы элементарных частиц, М., 1966 (Экспериментальные методы ядерной физики, ч. 1); Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия, под ред. К. Зигбана, пер. с англ., в. 1, М., 1969.

  К. П. Митрофанов.

Рис. 4. Схема включения импульсной ионизационной камеры: С — ёмкость собирающего электрода; R — сопротивление.

Рис. 3. Вольтамперная характеристика ионизационной камеры.

Рис. 2. Схема включения токовой ионизационной камеры: V — напряжение на электродах камеры; G — гальванометр, измеряющий ионизационный ток.

Рис. 1. Сечение цилиндрической ионизационной камеры: 1 — цилиндрический корпус камеры, служащий отрицательным электродом; 2 — цилиндрический стержень, служащий положительным электродом; 3 — изоляторы.

Ионизацио'нный мано'метр, ионизационный вакуумметр, манометр, действие которого основано на измерении интенсивности ионизации газа, пропорциональной измеряемому давлению. См. Вакуумметрия.

Ионизацио'нный потенциа'л, потенциал ионизации, физическая величина, определяемая отношением наименьшей энергии, необходимой для однократной ионизации атома (или молекулы), находящегося в основном состоянии, к заряду электрона. И. п. — мера энергии ионизации, которая равна работе вырывания электрона из атома или молекулы и характеризует прочность связи электрона в атоме или молекуле. И. п. принято выражать в в, численно он равен энергии ионизации в эв.

  Значения И. п. могут быть определены экспериментально при исследовании ионизации, вызываемой электронным ударом (см. Франка — Герца опыт), а также измерением энергии фотонов при фотоионизации. Наиболее точные значения И. п. для атомов и простейших молекул могут быть получены из спектроскопических данных об уровнях энергии и их схождении к границе ионизации (см. Атом).

  Для атомов значения первого И. п., соответствующего удалению наиболее слабо связанного электрона из нейтрального атома в основном состоянии, составляют от 3,894 в для Cs до 24,587 в для He. Они периодически изменяются в зависимости от атомного номера Z (см. рис.). Первые И. п. молекул того же порядка величины, что и для атомов, и обычно составляют от 5 до 15 в. И. п. возрастает при повышении степени ионизации атома. Например, И. п. для нейтрального атома Li равен 5,392 в (первый И. п.), для Li⁺ — 75,638 в (второй И. п.) и для Li⁺⁺ — 122,451 в (третий И. п.).

  Лит.: Шпольский Э. В., Атомная физика, т. 1, 5 изд., М., 1963; Moore Ch. Е., lonization potentials and ionization limits derived from the analysis of optical spectra, NSRDS-NBS 34, Wash., 1970.