Der Geigerzähler , auch als Geiger-Müller-Zähler bekannt , ist ein elektrisches Gerät, das verschiedene Arten von ionisierender Strahlung erfasst . Dieses Gerät ist nach den beiden Physikern benannt, die 1928 den Zähler erfanden. Müller war Schüler von Hans Geiger. Der Geigerzähler wird häufig in Anwendungen wie der Strahlendosimetrie, dem Strahlenschutz , der Experimentalphysik und der Nuklearindustrie eingesetzt. Ein Geigerzähler besteht aus einer Geiger-Müller-Röhre (dem Sensorelement, das die Strahlung erfasst) und der Verarbeitungselektronik, die das Ergebnis anzeigt.
Der Geigerzähler kann ionisierende Strahlung wie Alpha- und Betateilchen , Neutronen und Gammastrahlen mithilfe des Ionisationseffekts erfassen , der in einer Geiger-Müller-Röhre erzeugt wird, die dem Instrument ihren Namen gibt. Die Spannung des Detektors wird so eingestellt, dass die Bedingungen der Geiger-Müller-Region entsprechen .
Detektion von Neutronen mit dem Geigerzähler
Da die Neutronen sind elektrisch neutrale Teilchen, sind sie in erster Linie mit starken Kernkräfte jedoch nicht beschränkt auf elektrische Kräfte. Daher ionisieren Neutronen nicht direkt und müssen in der Regel in geladene Teilchen umgewandelt werden, bevor sie nachgewiesen werden können. Im Allgemeinen muss jeder Typ von Neutronendetektor mit einem Konverter (um Neutronenstrahlung in übliche nachweisbare Strahlung umzuwandeln) und einem der herkömmlichen Strahlungsdetektoren (Szintillationsdetektor, Gasdetektor, Halbleiterdetektor usw.) ausgestattet sein.
Es ist nicht üblich, aber Geigerzähler können auch zur Detektion von Neutronen verwendet werden. In diesem Fall muss das Innere des Geiger-Müller-Rohrs mit Bor beschichtet sein, oder das Rohr muss Bortrifluorid (BF 3 ) oder Helium-3 als Füllgas enthalten.
Die einfallenden Neutronen produzieren Alpha-Partikel, wenn sie mit den Boratomen im Detektorgas reagieren. Die meisten (n, alpha) -Reaktionen von thermischen Neutronen sind 10B (n, alpha) -7Li- Reaktionen, die von 0,48 MeV Gamma-Emission begleitet werden .
Darüber hinaus weist das Isotop Bor-10 einen hohen (n, alpha) Reaktionsquerschnitt entlang des gesamten Neutronenenergiespektrums auf . Das Alpha-Teilchen bewirkt eine Ionisierung innerhalb der Kammer, und ausgestoßene Elektronen verursachen weitere sekundäre Ionisierungen.