{"id":15127,"date":"2020-01-04T12:45:52","date_gmt":"2020-01-04T12:45:52","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/was-ist-blasenkammer-definition\/"},"modified":"2021-07-13T17:53:07","modified_gmt":"2021-07-13T17:53:07","slug":"was-ist-blasenkammer-definition","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-blasenkammer-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Blasenkammer &#8211; Definition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">In der Blasenkammer zeigen sich die Spuren subatomarer Partikel als Spuren von Blasen in einer Fl\u00fcssigkeit, die bis knapp unter ihren Siedepunkt erhitzt wird, normalerweise fl\u00fcssiger Wasserstoff.\u00a0Strahlendosimetrie<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<figure id=\"attachment_11672\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11672\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Alpha_particle_cloud_chamber.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11672 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Alpha_particle_cloud_chamber-300x156.jpg\" alt=\"Alpha-Partikel - Wolkenkammer\" width=\"300\" height=\"156\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Alpha_particle_cloud_chamber-300x156.jpg\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11672\" class=\"wp-caption-text\">Alphateilchen und Elektronen (durch ein Magnetfeld abgelenkt) von einem Thoriumstab in einer Nebelkammer.<br \/>\nQuelle: wikipedia.org<\/figcaption><\/figure>\n<p><strong>Blasenkammern<\/strong> sind Teilchendetektoren, die auf einem \u00e4hnlichen Prinzip beruhen wie Nebelkammern. In der Blasenkammer zeigen sich die Spuren subatomarer Partikel als Spuren von Blasen in einer Fl\u00fcssigkeit, die bis knapp unter ihren Siedepunkt erhitzt wird, normalerweise fl\u00fcssiger Wasserstoff. Blasenkammern k\u00f6nnen physikalisch gr\u00f6\u00dfer als Nebelkammern gemacht werden, und da sie mit viel dichterem fl\u00fcssigem Material gef\u00fcllt sind, zeigen sie die Spuren von viel energetischeren Partikeln. Ein energetisch geladenes Teilchen (zum Beispiel ein Alpha- oder Betateilchen) interagiert mit der Fl\u00fcssigkeit und die Fl\u00fcssigkeit tritt in eine \u00fcberhitzte, metastabile Phase ein. Um die Ionisationsstrecke herum verdampft die Fl\u00fcssigkeit und bildet mikroskopisch kleine Blasen. Die Blasendichte um eine Spur ist proportional zum Energieverlust eines Teilchens.<\/p>\n<p>Es muss betont werden, dass Blasen, die in diesen Vorrichtungen Spuren bilden, auf Ionen wachsen, die durch den Durchgang ionisierender Partikel erzeugt werden.\u00a0Daher muss dieser Ionisationsprozess analysiert werden.\u00a0Jeder Partikeltyp\u00a0<strong>wechselwirkt auf unterschiedliche Weise<\/strong>\u00a0. Daher ist die Kenntnis dieser Wechselwirkung, wie unterschiedliche Partikel Energie in der Materie speichern und wie viel Energie Partikel speichern, f\u00fcr unser Verst\u00e4ndnis des Problems von grundlegender Bedeutung.\u00a0Beispielsweise k\u00f6nnen geladene Teilchen mit hohen Energien Atome direkt ionisieren.\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\">Alpha-Teilchen<\/a>Sie sind ziemlich massiv und doppelt positiv geladen, so dass sie in der Regel nur eine kurze Strecke zur\u00fccklegen und wenn \u00fcberhaupt nicht sehr weit in das Gewebe eindringen.\u00a0Alphateilchen lagern ihre Energie jedoch \u00fcber ein kleineres Volumen ab (m\u00f6glicherweise nur wenige Zellen, wenn sie in einen K\u00f6rper eindringen) und richten diesen wenigen Zellen mehr Schaden an.\u00a0Infolgedessen hinterlassen Alphateilchen kurze, aber signifikante Spuren in der Kammer.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/\">Beta-Teilchen<\/a>\u00a0(Elektronen) sind viel kleiner als Alpha-Teilchen.\u00a0Sie tragen eine einzelne negative Ladung.\u00a0Sie sind durchdringender als Alphateilchen.\u00a0Sie k\u00f6nnen mehrere Meter zur\u00fccklegen, aber an jedem Punkt auf ihrem Weg weniger Energie abgeben als Alphateilchen.\u00a0Daher hinterlassen Betateilchen l\u00e4ngere, aber weniger sichtbare Spuren in der Kammer.<\/p>\n<p>Wenn ein Magnetfeld \u00fcber die Nebelkammer angelegt wird, kr\u00fcmmen sich positiv und negativ geladene Partikel nach dem Lorentz-Kraftgesetz in entgegengesetzte Richtungen.<\/p>\n<h2>Ionisations- und Spurinformationen<\/h2>\n<p>Es muss betont werden, dass Tropfen, die in diesen Vorrichtungen Spuren bilden, auf Ionen wachsen, die durch den Durchgang ionisierender Partikel erzeugt werden.\u00a0Daher muss dieser Ionisationsprozess analysiert werden.\u00a0Jeder Partikeltyp\u00a0<strong>wechselwirkt auf unterschiedliche Weise<\/strong>\u00a0. Daher ist die Kenntnis dieser Wechselwirkung, wie unterschiedliche Partikel Energie in der Materie speichern und wie viel Energie Partikel speichern, f\u00fcr unser Verst\u00e4ndnis des Problems von grundlegender Bedeutung.\u00a0Beispielsweise k\u00f6nnen geladene Teilchen mit hohen Energien Atome direkt ionisieren.\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\">Alpha-Teilchen<\/a>Sie sind ziemlich massiv und doppelt positiv geladen, so dass sie in der Regel nur eine kurze Strecke zur\u00fccklegen und wenn \u00fcberhaupt nicht sehr weit in das Gewebe eindringen.\u00a0Alphateilchen lagern ihre Energie jedoch \u00fcber ein kleineres Volumen ab (m\u00f6glicherweise nur wenige Zellen, wenn sie in einen K\u00f6rper eindringen) und richten diesen wenigen Zellen mehr Schaden an.\u00a0Infolgedessen hinterlassen Alphateilchen kurze, aber signifikante Spuren in der Kammer.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/\">Beta-Teilchen<\/a>\u00a0(Elektronen) sind viel kleiner als Alpha-Teilchen.\u00a0Sie tragen eine einzelne negative Ladung.\u00a0Sie sind durchdringender als Alphateilchen.\u00a0Sie k\u00f6nnen mehrere Meter zur\u00fccklegen, aber an jedem Punkt auf ihrem Weg weniger Energie abgeben als Alphateilchen.\u00a0Daher hinterlassen Betateilchen l\u00e4ngere, aber weniger sichtbare Spuren in der Kammer.<\/p>\n<p>Wenn ein Magnetfeld \u00fcber die Nebelkammer angelegt wird, kr\u00fcmmen sich positiv und negativ geladene Partikel nach dem Lorentz-Kraftgesetz in entgegengesetzte Richtungen.<\/p>\n<p>Experimentellen Daten zufolge ist die spezifische Ionisation dN \/ dx in Nebelkammern, definiert als die mittlere Anzahl von Ionen, die pro L\u00e4ngeneinheit durch ein passierendes Teilchen erzeugt werden, durch die <a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-heavy-charged-particles\/stopping-power-bethe-formula\/\"><strong>Bethe-Gleichung<\/strong><\/a>\u00a0in erster N\u00e4herung sowohl f\u00fcr Elektronen als auch f\u00fcr massereichere Teilchen gut\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-heavy-charged-particles\/stopping-power-bethe-formula\/\"><strong>beschrieben<\/strong><\/a>\u00a0.<\/p>\n<h3>Bremskraft &#8211; die Formel<\/h3>\n<p>Eine bequeme Variable, die die Ionisationseigenschaften des umgebenden Mediums beschreibt, ist\u00a0<strong>die Stoppkraft<\/strong>\u00a0.\u00a0Die lineare Stoppkraft des Materials ist definiert als das\u00a0<strong>Verh\u00e4ltnis<\/strong>\u00a0des\u00a0<strong>differentiellen Energieverlusts<\/strong>\u00a0f\u00fcr das Partikel innerhalb des Materials zur entsprechenden\u00a0<strong>differentiellen Wegl\u00e4nge<\/strong>\u00a0:<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/stopping_power_formula.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-11622 lazy-loaded\" src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/stopping_power_formula.png\" alt=\"\" width=\"280\" height=\"75\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/stopping_power_formula.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>Dabei ist T die kinetische Energie des geladenen Teilchens, nion die Anzahl der pro Pfadl\u00e4ngeneinheit gebildeten Elektronen-Ionen-Paare und I die durchschnittliche Energie, die zur Ionisierung eines Atoms im Medium ben\u00f6tigt wird.\u00a0Bei geladenen Teilchen nimmt\u00a0<strong>S mit abnehmender Teilchengeschwindigkeit zu<\/strong>\u00a0.\u00a0Der klassische Ausdruck, der den spezifischen Energieverlust beschreibt, ist als Bethe-Formel bekannt.\u00a0Die nicht-relativistische Formel wurde 1930 von Hans Bethe gefunden. Die relativistische Version (siehe unten) wurde 1932 auch von Hans Bethe gefunden.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/stopping_power_formula_2.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-11623 lazy-loaded\" src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/stopping_power_formula_2.png\" alt=\"\" width=\"461\" height=\"84\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/stopping_power_formula_2.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>In diesem Ausdruck ist m die Restmasse des Elektrons, \u03b2 ist gleich v \/ c, was die Geschwindigkeit des Teilchens relativ zur Lichtgeschwindigkeit ausdr\u00fcckt, \u03b3 ist der Lorentz-Faktor des Teilchens, Q ist gleich seiner Ladung, Z ist der Ordnungszahl des Mediums und n ist die Atomdichte im Volumen.\u00a0F\u00fcr nichtrelativistische Teilchen (stark geladene Teilchen sind meist nichtrelativistisch) ist dT \/ dx\u00a0<strong>abh\u00e4ngig von 1 \/ v\u00a0<\/strong><strong><sup>2<\/sup><\/strong>\u00a0.\u00a0Dies kann durch die gr\u00f6\u00dfere Zeit erkl\u00e4rt werden, die das geladene Teilchen im negativen Feld des Elektrons verbringt, wenn die Geschwindigkeit niedrig ist.<\/p>\n<p><strong>Die Art der Wechselwirkung einer Betastrahlung<\/strong>\u00a0mit Materie unterscheidet sich von der\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\">Alphastrahlung<\/a>\u00a0, obwohl Betateilchen auch geladene Teilchen sind.\u00a0Beta-Partikel haben im Vergleich zu Alpha-Partikeln eine\u00a0<strong>viel geringere Masse<\/strong>\u00a0und erreichen\u00a0<strong>meist relativistische Energien<\/strong>\u00a0.\u00a0Ihre Masse entspricht der Masse der Orbitalelektronen, mit denen sie interagieren, und im Gegensatz zum Alpha-Teilchen kann ein viel gr\u00f6\u00dferer Teil seiner kinetischen Energie in einer einzigen Wechselwirkung verloren gehen.\u00a0Da die Beta-Teilchen meist relativistische Energien erreichen, kann die nichtrelativistische\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-heavy-charged-particles\/stopping-power-bethe-formula\/\">Bethe-Formel\u00a0<\/a>\u00a0nicht verwendet werden.\u00a0<strong>F\u00fcr hochenergetische Elektronen<\/strong>\u00a0wurde von\u00a0<strong>Bethe<\/strong>\u00a0auch ein \u00e4hnlicher Ausdruck abgeleitetBeschreibung des spezifischen Energieverlusts durch\u00a0<strong>Anregung und Ionisation<\/strong>\u00a0(die \u201eKollisionsverluste\u201c).<\/p>\n<figure id=\"attachment_11703\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11703\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bethe_formula_electrons.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-large wp-image-11703 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bethe_formula_electrons-1024x299.png\" alt=\"Modifizierte Bethe-Formel f\u00fcr Beta-Partikel.\" width=\"1024\" height=\"299\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bethe_formula_electrons-1024x299.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11703\" class=\"wp-caption-text\">Modifizierte Bethe-Formel f\u00fcr Beta-Partikel.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen Beta-Partikel \u00fcber eine\u00a0<strong>Elektron-Kern-Wechselwirkung<\/strong>\u00a0(elastische Streuung von Kernen)\u00a0<strong>interagieren<\/strong>\u00a0, wodurch sich die\u00a0<strong>Richtung der Beta-Partikel<\/strong>\u00a0erheblich \u00e4ndern kann\u00a0.\u00a0Daher ist ihr Weg nicht so einfach.\u00a0Die Beta-Partikel folgen einem sehr\u00a0<strong>Zick-Zack-Pfad<\/strong>\u00a0durch das absorbierende Material. Dieser resultierende Partikelpfad ist l\u00e4nger als das lineare Eindringen (Bereich) in das Material.<\/p>\n<p>Beta-Partikel unterscheiden sich von anderen stark geladenen Partikeln auch in dem Anteil an Energie, der durch den als\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/bremsstrahlung-2\/\"><strong>Bremsstrahlung<\/strong><\/a>\u00a0bekannten Strahlungsprozess verloren\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/bremsstrahlung-2\/\"><strong>geht<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0<strong>Nach der<\/strong>\u00a0klassischen Theorie muss ein geladenes Teilchen beim Beschleunigen oder Abbremsen\u00a0<strong>Energie ausstrahlen,<\/strong>\u00a0und die Verz\u00f6gerungsstrahlung wird als\u00a0<strong>Bremsstrahlung (\u201eBremsstrahlung\u201c) bezeichnet<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>In der Blasenkammer zeigen sich die Spuren subatomarer Partikel als Spuren von Blasen in einer Fl\u00fcssigkeit, die bis knapp unter ihren Siedepunkt erhitzt wird, normalerweise fl\u00fcssiger Wasserstoff.\u00a0Strahlendosimetrie Alphateilchen und Elektronen (durch ein Magnetfeld abgelenkt) von einem Thoriumstab in einer Nebelkammer. Quelle: wikipedia.org Blasenkammern sind Teilchendetektoren, die auf einem \u00e4hnlichen Prinzip beruhen wie Nebelkammern. 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