Was ist das Prinzip der Detektoren – Nachweismethode – Definition

In ihren Grundprinzipien folgen die meisten Detektoren ionisierender Strahlung ähnlichen Eigenschaften. Detektoren ionisierender Strahlung bestehen aus zwei Teilen, die normalerweise miteinander verbunden sind. Dosimetrie

Grundprinzipien von Detektoren

Detektor für ionisierende Strahlung - Grundschema
Detektoren ionisierender Strahlung bestehen aus zwei Teilen, die normalerweise miteinander verbunden sind. Der erste Teil besteht aus einem empfindlichen Material, das aus einer Verbindung besteht, die sich bei Bestrahlung verändert. Die andere Komponente ist ein Gerät, das diese Änderungen in messbare Signale umwandelt.

Es gibt drei Haupttypen von Detektoren, die verschiedene Arten von Signalen aufzeichnen.

  • Zähler . Die Aktivität oder Intensität der Strahlung wird in Zählungen pro Sekunde (cps) gemessen. Der bekannteste Zähler ist der Geiger-Müller-Zähler. In Strahlungszählern wird das von der einfallenden Strahlung erzeugte Signal durch Zählen der Anzahl von Wechselwirkungen erzeugt, die am empfindlichen Volumen des Detektors auftreten.
  • Strahlungsspektrometer . Spektrometer sind Geräte zur Messung der spektralen Leistungsverteilung einer Quelle. Die einfallende Strahlung erzeugt ein Signal, mit dem die Energie des einfallenden Partikels bestimmt werden kann.
  • Dosimeter . Ein Strahlungsdosimeter ist ein Gerät, das die Exposition gegenüber ionisierender Strahlung misst. Dosimeter zeichnen normalerweise eine Dosis auf, bei der es sich um die in Grautönen (Gy) gemessene absorbierte Strahlungsenergie der in Sieverts (Sv) gemessenen äquivalenten Dosis handelt. Ein persönliches Dosimeter ist ein Dosimeter, das von der überwachten Person an der Körperoberfläche getragen wird es zeichnet die empfangene Strahlendosis auf.

Alle diese Arten von Geräten erfordern, dass die Strahlung zu beobachtbaren Änderungen einer Verbindung (ob Gas, Flüssigkeit oder Feststoff) führt. In ihren Grundprinzipien folgen die meisten Detektoren ionisierender Strahlung ähnlichen Eigenschaften. Detektoren ionisierender Strahlung  bestehen aus zwei Teilen, die normalerweise miteinander verbunden sind. Der erste Teil besteht aus einem  empfindlichen Material, bestehend aus einer Verbindung, die bei Bestrahlung Veränderungen erfährt. Die andere Komponente ist ein Gerät, das diese Änderungen in messbare Signale umwandelt. Alle Detektoren erfordern, dass Strahlung einen Teil ihrer Energie in empfindlichem Material ablagern muss, das Teil des Instruments ist. Die Strahlung tritt in den Detektor ein, interagiert mit Atomen des Detektormaterials und lagert etwas Energie an empfindliches Material ab. Jedes Ereignis kann ein Signal erzeugen, das ein Impuls, ein Loch, ein Lichtsignal, Ionenpaare in einem Gas und viele andere sein kann. Die Hauptaufgabe besteht darin, ausreichend Signal zu erzeugen, zu verstärken und aufzuzeichnen.

In diesem Abschnitt beschreiben wir verschiedene Arten von Strahlungsmessgeräten. Wir konzentrieren uns auf den ersten Teil, der aus einem empfindlichen Material besteht. Detektoren können nach empfindlichen Materialien und Methoden kategorisiert werden, die zur Durchführung einer Messung verwendet werden können:

  • Gasionisationsdetektoren
  • Szintillationsdetektoren
  • Halbleiterdetektoren
  • Filmabzeichen
  • TLD

Nehmen wir gasförmige Ionisationsdetektoren an . Der grundlegende Gasionisationsdetektor besteht aus einer Kammerdas mit einem geeigneten Medium (Luft oder einem speziellen Füllgas) gefüllt ist, das leicht ionisiert werden kann. In der Regel ist der Mitteldraht die positive Elektrode (Anode) und der äußere Zylinder die negative Elektrode (Kathode), so dass (negative) Elektronen vom Mitteldraht und positive Ionen vom äußeren Zylinder angezogen werden. Die Anode hat eine positive Spannung in Bezug auf die Detektorwand. Wenn ionisierende Strahlung zwischen den Elektroden in das Gas eintritt, wird eine endliche Anzahl von Ionenpaaren gebildet. Unter dem Einfluss des elektrischen Feldes bewegen sich die positiven Ionen zur negativ geladenen Elektrode (äußerer Zylinder) und die negativen Ionen (Elektronen) zur positiven Elektrode (zentraler Draht). Die Sammlung dieser Ionen erzeugt eine Ladung an den Elektroden und einen elektrischen Impuls über die Erfassungsschaltung.verstärkt und dann mit Standardelektronik aufgezeichnet .

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