由一个空腔构成的电离探测器，腔内充有合适的气体，矩阵电离室，腔内的电场用来收集电荷以及伴随电离辐射在探测器灵敏体积中产生的离子或电子，其电场不会引起气体倍增现象。电离室是辐射测量的主力。含有一个或几个灵敏体积并且适合于入射辐射束透射的电离探测器，而其对辐射束的影响可忽略不计。用于剂量监测的就是透射电离室。
脉冲的变化率取决于漂移速度。电子的漂移速度约比正离子大三个量级，矩阵电离室报价，这就决定了在t≤x0/v-时间内，脉冲主要是电子脉冲的贡献。它构成脉冲的快成份，幅度与电离产生的地点有关。在x0/v-≤t -≤(d-x0)/v+时间内，主要是离子脉冲的贡献，矩阵电离室，这是脉冲的慢成分。但是输出的电压幅度只决定于原电离的总数目，与电离产生的地点无关。
电离室的灵敏体积是指通过收集级边缘的电力线所包围的两个电极间的区域。在灵敏体积外的电极称为保护环，其作用是使灵敏体积边缘外的电场保持均匀，并同时使绝缘子的漏电流不经过测量回路，减少对信号的影响。电离室就是工作在饱和区的气体探测器。在其工作区域，既不存在正负离子复合，也没有气体放大，入射粒子的电离所产生的全部电子和正离子都被电极收集。
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