Alpha, Beta und Gamma-Detektoren

Geiger Müller Zählrohr
Geiger Müller Zählrohr Geiger Mueller Zaehlrohr
Das Geiger Müller Zählrohr besteht aus einem mit Gas gefüllten Rohr, in dessen Mitte ein Draht gespannt ist. Zwischen Rohrwand (-) und Draht (+) liegt eine hohe Spannung. Dazwischen geschaltet ist die Anzeige-Elektronik.
Geiger Müller Zählrohr
Geiger Müller Zählrohr Geiger Mueller Zaehlrohr
Fliegt z.B. ein Betateilchen durch das Rohr, stösst es mit den Gasatomen zusammen. Dabei werden Elektronen aus den Gasatomen herausgeschlagen. Es entstehen positiv geladene Gasatome (Ionen) und freie Elektronen. Im elektrischen Feld des Zählrohrs wandern die Elektronen zum positiven Draht und ionisieren dabei weitere Gasatome. Die positiv geladenen Gasionen bewegen sich zur Rohrwand. Dadurch verändert sich die Spannung zwischen Rohrwand und Draht. Das dazwischengeschaltete Messinstrument registriert diese Spannungsänderung.
Strom-Spannung-Kurve
Strom Spannungs Kurve
1. Bei geringen Spannungen geht ein Teil der erzeugten Ionen durch Rekombination der Messung verloren. Dieser Bereich ist für Messungen nicht geeignet.
2. Alle erzeugten Ionen gelangen zur Messung: Ionisationskammer (schematischer Aufbau)
3. Durch Stossionisation entstehen lokale Ladungslawinen mit einem von der Spannung abhängigen Verstärkungsfaktor. Die gemessene Ladung ist der erzeugten Ladung proportional, d.h. eine Energiediskriminierung ist möglich: Proportionalzähler.
4. Es kommt zu einer Gasentladung im gesamten Zählrohrvolumen, unabhängig von der Zahl der primär erzeugten Ionen; dadurch Messungen von Einzelereignissen ohne Energiediskriminierung: Geiger-Müller-Zähler.
5. Der Löschmechanismus des GM-Zählers funktioniert nicht mehr; es kommt zu einer andauernden Gasentladung. Dieser Bereich ist für Messungen nicht geeignet.
Siliziumzaehler
Silizium Detektor
Szintillationszähler
Szintillationszähler
Energieauflösung:
In ein NaI-Kristall werden ca. 20 Lichtquanten/keV Strahlungsenergie erzeugt; in einem Ge-Detektor entstehen ca. 300 Elektronen/keV Strahlungsenergie. Daher weisen Halbleiterdetektoren eine deutlich bessere Energieauflösung auf als Szintillationsdetektoren.
Germanium Detektor
Germanium (Clover) Detektor zusammengesetzt aus 4 Ge-Kristalle


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last update: 27.7.2000 Hans-Juergen Wollersheim HJW