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Was ist Cherenkov-Detektor vs Szintillationsdetektor – Definition

Cherenkov Detektor gegen Szintillationsdetektor. Typische Szintillatordetektoren haben eine Abklingzeit, die in Mikrosekunden gemessen wird, während die Cherenkov-Strahlung nahezu augenblicklich ist. Strahlendosimetrie

Cherenkov Detektoren

Ein Cherenkov-Detektor ist ein Partikeldetektor, der auf der Detektion von Cherenkov-Strahlung (sichtbares Licht oder UV-Photonen) basiert . Im Gegensatz zu einem Szintillationszähler erfolgt die Lichterzeugung augenblicklich. Typische Szintillatordetektoren haben eine Abklingzeit, die in Mikrosekunden gemessen wird, während die Cherenkov-Strahlung nahezu augenblicklich ist und mit schnellen Pulsverarbeitungsgeräten in Pikosekunden gemessen werden kann. Cherenkov-Zähler werden hauptsächlich zur Partikelidentifikation , dh zur Bestimmung von Partikelmassen eingesetzt. Cherenkov-Zähler enthalten zwei Hauptelemente:

Die Cherenkov-Strahlung, die im Strahler erzeugt wird, ist elektromagnetische Strahlung, die abgegeben wird, wenn sich ein geladenes Teilchen (wie ein Elektron) schneller als die Phasengeschwindigkeit von Licht in diesem Medium durch ein dielektrisches Medium bewegt . Teilchen, die die Phasengeschwindigkeit des Lichts überschreiten, bewirken eine Polarisation entlang der Bewegungsachse, wodurch ein Dipolfeld erzeugt wird. Wenn dieses Feld zusammenbricht, wird ein elektromagnetischer Impuls (Cherenkov-Strahlung) in Vorwärtsrichtung ausgesendet.

Cherenkov-Strahlung wird üblicherweise in dielektrischen Materialien durch Compton-Elektronen oder durch Elektronen und Positronen zur Paarbildung erzeugt. Die Intensität des durch dieses Verfahren erzeugten Lichts ist viel geringer als die der Lumineszenz (die Grundlage für den Betrieb des Szintillationsdetektors), was empfindlichere optische Photonendetektionsgeräte wie Photovervielfacherröhren für schwaches Licht (PMT) erfordert . Cherenkov-Zähler können entweder als Bildgebungs- oder Schwellentypen klassifiziert werden , abhängig davon, ob sie Cherenkov-Winkel (θ) -Informationen verwenden oder nicht. Im einfachen Fall eines SchwellendetektorsDie massenabhängige Schwellenenergie ermöglicht die Unterscheidung zwischen einem leichteren Teilchen (das strahlt) und einem schwereren Teilchen (das nicht strahlt) mit der gleichen Energie oder dem gleichen Impuls. Bildzähler können verwendet werden, um Partikel zu verfolgen und sie zu identifizieren. Obwohl Geräte, die Cherenkov-Strahlung verwenden, häufig als PID-Detektoren (Particle Identification) angesehen werden, werden sie in der Praxis in einem viel breiteren Anwendungsbereich eingesetzt. einschließlich:

  • schnelle Partikelzähler
  • hadronische Partikelidentifikation
  • Tracking-Detektoren, die eine vollständige Ereignisrekonstruktion durchführen.

Szintillationszähler

Ein  Szintillationszähler  oder  Szintillationsdetektor  ist ein Strahlungsdetektor, der den als Szintillation bekannten Effekt nutzt  . Szintillation ist ein  Lichtblitz, der  in einem transparenten Material durch den Durchgang eines Teilchens (eines Elektrons, eines Alphateilchens, eines Ions oder eines hochenergetischen Photons) erzeugt wird. Szintillation tritt im Szintillator auf, der ein wesentlicher Bestandteil eines Szintillationsdetektors ist. Im Allgemeinen besteht ein Szintillationsdetektor aus:

  • Szintillator . Ein Szintillator erzeugt Photonen als Reaktion auf einfallende Strahlung.
  • Fotodetektor . Ein empfindlicher Fotodetektor (normalerweise eine Fotovervielfacherröhre (PMT), eine Kamera mit ladungsgekoppelten Bauelementen (CCD) oder eine Fotodiode), der das Licht in ein elektrisches Signal umwandelt, und eine Elektronik, um dieses Signal zu verarbeiten.

Das Grundprinzip des Betriebs besteht darin, dass die Strahlung mit einem Szintillator reagiert, der eine Reihe von Blitzen unterschiedlicher Intensität erzeugt. Die Intensität der Blitze ist proportional zur Energie der Strahlung. Diese Funktion ist sehr wichtig. Diese Zähler eignen sich zur Messung der Energie von Gammastrahlung ( Gammaspektroskopie ) und können daher zur Identifizierung von Gamma-emittierenden Isotopen verwendet werden.

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Dieser Artikel basiert auf der maschinellen Übersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie können uns helfen. Wenn Sie die Übersetzung korrigieren möchten, senden Sie diese bitte an: [email protected] oder füllen Sie das Online-Übersetzungsformular aus. Wir bedanken uns für Ihre Hilfe und werden die Übersetzung so schnell wie möglich aktualisieren. Danke.