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　　在探测器的电离室内放一α放射源Am241，其不断地持续放射出α粒子射线，以高速运动撞击空气中的氮、氧等分子，在α粒子的轰击下引起电离，产生大量的带正负电荷的离子，从而使得原来不导电的空气具有导电性，当在电离室两端加上一定的电压后，使得空气中的正负离子向相反的电极移动，形成电离电流。具体电流的大小与电离室本身的几何形状、放射源活度、α粒子能量、电极电压的大小及空气的密度、温度、湿度和气流速度等因素有关。 　　对于一般平行极板电离室其I-U特性曲线可以近似由如下公式来表示：

(1)

式中:U为极间电压（V）；I为极间电流（A）；I 为极间饱和电流（A）；R 为初始电阻（Ω）；b为系数（与空气温度、湿度、气压、气速等相关）。 　　当电离室极间电压小于50V时，可以认为I与U成线性关系，实际的实验结果证明符合上述关系。一般来说，实际所使用的离子感烟探测器供电电压不超过24V，工作在线性区间内，此时可以将电离室看成是符合欧姆定律的电阻。其值为：

(2)

离子感烟探测器有双源双室和单源双室之分，它利用放射源制成敏感元件，并由内电离室KR、外电室KM及电子线路或编码线路构成。双源双室探测器是由两块性能一致的放射源片（配对）制成互相串联的两个电室及电子线路组成的火灾探测装置。一个电室开孔称为采样电离室（或称为外电室），烟可以顺利进入，另一个是封闭电离室，称为参考电离室（或内电离室），烟无法进入仅能与外界温度相通。在串联的两个电离室两端直接接入24V直流电源，两电离室形成一个分压室。两电离室电压之和UM+UR等于工作电压UB（如24V）。流过两个电离室电流相同，同为IK。采用内、外电离室串联的方法，是为了减少环境温度、湿度、气压等自然条件对电离电流的影响，提高稳定性，防止误报。把采样电离室等效为烟敏电阻RM，参考电离室等效为为固定或预调电阻RR，S为电子电路。