{"id":12607,"date":"2019-12-17T20:35:42","date_gmt":"2019-12-17T20:35:42","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/was-ist-proportionalzahler-vs-szintillationsdetektor-definition\/"},"modified":"2020-07-07T11:39:19","modified_gmt":"2020-07-07T11:39:19","slug":"was-ist-proportionalzahler-vs-szintillationsdetektor-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-proportionalzahler-vs-szintillationsdetektor-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Proportionalz\u00e4hler vs Szintillationsdetektor &#8211; Definition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">Proportionalz\u00e4hler gegen Szintillationsdetektor. Ein Szintillationsdetektor hat normalerweise eine h\u00f6here Energieaufl\u00f6sung als ein Proportionalz\u00e4hler, was genauere Energiebestimmungen erm\u00f6glicht. Strahlendosimetrie<\/div>\n<\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Proportionalz\u00e4hler<\/span><\/h2>\n<p><span>Ein\u00a0\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/gaseous-ionization-detector\/proportional-counter-proportional-detector\/\"><strong><span>Proportionalz\u00e4hler<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0, auch als\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>Proportionaldetektor bekannt<\/span><\/strong><span>\u00a0, ist ein elektrisches Ger\u00e4t, das verschiedene Arten ionisierender Strahlung erfasst.\u00a0Die Spannung des Detektors wird so eingestellt, dass die Bedingungen dem\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/gaseous-ionization-detector\/operating-regions-of-ionizing-detectors-detector-voltage\/proportional-region-ionization-detector\/\"><span>Proportionalbereich<\/span><\/a><span>\u00a0entsprechen\u00a0\u00a0.\u00a0In diesem Bereich ist die Spannung hoch genug, um die Prim\u00e4relektronen mit ausreichender Beschleunigung und Energie zu versorgen, damit sie zus\u00e4tzliche Atome des Mediums ionisieren k\u00f6nnen.\u00a0Diese gebildeten Sekund\u00e4rionen (\u00a0<\/span><strong><span>Gasverst\u00e4rkung<\/span><\/strong><span>\u00a0) werden ebenfalls beschleunigt, was einen als\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/gaseous-ionization-detector\/operating-regions-of-ionizing-detectors-detector-voltage\/townsend-avalanche\/\"><strong><span>Townsend-Lawinen<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0bekannten Effekt verursacht\u00a0\u00a0, der einen einzelnen gro\u00dfen elektrischen Impuls erzeugt.<\/span><\/p>\n<h3><span>Vorteile von Proportionalz\u00e4hlern<\/span><\/h3>\n<ul>\n<li><strong><span>Verst\u00e4rkung<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Gasf\u00f6rmige Proportionalz\u00e4hler arbeiten normalerweise in hohen elektrischen Feldern in der Gr\u00f6\u00dfenordnung von 10 kV \/ cm und erreichen typische\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>Verst\u00e4rkungsfaktoren von etwa 10\u00a0<\/span><sup><span>5<\/span><\/sup><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Da der Verst\u00e4rkungsfaktor stark von der angelegten Spannung abh\u00e4ngt, ist die gesammelte Ladung (Ausgangssignal) auch von der angelegten Spannung abh\u00e4ngig und Proportionalz\u00e4hler ben\u00f6tigen eine konstante Spannung.\u00a0Der hohe Verst\u00e4rkungsfaktor des Proportionalz\u00e4hlers ist der Hauptvorteil gegen\u00fcber der Ionisationskammer.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Empfindlichkeit<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Der Prozess der Ladungsverst\u00e4rkung verbessert das\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/detectors-of-ionization-radiation\/signal-to-noise-ratio\/\"><span>Signal-Rausch-Verh\u00e4ltnis<\/span><\/a><span>\u00a0\u00a0des Detektors\u00a0erheblich\u00a0\u00a0und reduziert die nachfolgende erforderliche elektronische Verst\u00e4rkung.\u00a0Da der Prozess der Ladungsverst\u00e4rkung das Signal-Rausch-Verh\u00e4ltnis des Detektors erheblich verbessert, ist die anschlie\u00dfende elektronische Verst\u00e4rkung normalerweise nicht erforderlich.\u00a0Proportionalz\u00e4hlererkennungsinstrumente sind sehr empfindlich gegen\u00fcber geringen Strahlungswerten.\u00a0Dar\u00fcber hinaus ist bei der Messung der Stromabgabe ein Proportionaldetektor f\u00fcr Dosisraten n\u00fctzlich,<\/span><br \/>\n<span>da das Ausgangssignal proportional zur durch Ionisation abgelagerten Energie und<\/span><br \/>\n<span>daher proportional zur Dosisrate ist.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Spektroskopie<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Durch geeignete funktionale Anordnungen, Modifikationen und Vorspannungen kann der Proportionalz\u00e4hler verwendet werden, um Alpha-, Beta-, Gamma- oder Neutronenstrahlung in gemischten Strahlungsfeldern zu erfassen.\u00a0Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen Proportionalz\u00e4hler\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>Partikel identifizieren<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00a0und Energie messen (Spektroskopie).\u00a0Die Impulsh\u00f6he spiegelt die Energie wider, die durch die einfallende Strahlung im Detektorgas abgelagert wird.\u00a0Als solches ist es m\u00f6glich, die gr\u00f6\u00dferen Impulse, die von\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\"><span>Alpha-Partikeln<\/span><\/a><span>\u00a0erzeugt werden\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\">,<\/a>\u00a0\u00a0von den kleineren Impulsen zu unterscheiden, die von\u00a0\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/\"><span>Beta-Partikeln<\/span><\/a><span>\u00a0\u00a0oder\u00a0\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/gamma-ray\/\"><span>Gammastrahlen erzeugt werden<\/span><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<h3><span>Nachteile von Proportionalz\u00e4hlern<\/span><\/h3>\n<ul>\n<li><strong><span>Konstante Spannung<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Wenn Instrumente im Proportionalbereich betrieben\u00a0<\/span><strong><span>werden, muss<\/span><\/strong><span>\u00a0die\u00a0\u00a0<strong>Spannung konstant gehalten werden<\/strong>\u00a0.\u00a0Bleibt eine Spannung konstant, \u00e4ndert sich auch der Gasverst\u00e4rkungsfaktor nicht.\u00a0Der Hauptnachteil bei der Verwendung von Proportionalz\u00e4hlern in tragbaren Instrumenten besteht darin, dass sie eine sehr stabile Stromversorgung und einen Verst\u00e4rker ben\u00f6tigen, um konstante Betriebsbedingungen (in der Mitte des Proportionalbereichs) zu gew\u00e4hrleisten.\u00a0Dies ist in einem tragbaren Instrument schwer vorzusehen, und deshalb werden Proportionalz\u00e4hler eher in festen oder Laborinstrumenten verwendet.<\/span><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/gaseous-ionization-detector\/proportional-counter-proportional-detector\/quenching-proportional-counters\/\"><strong><span>Abschrecken<\/span><\/strong><\/a><span>.\u00a0F\u00fcr jedes in der Kammer gesammelte Elektron bleibt ein positiv geladenes Gasion \u00fcbrig.\u00a0Diese Gasionen sind im Vergleich zu einem Elektron schwer und bewegen sich viel langsamer.\u00a0Freie Elektronen sind viel leichter als die positiven Ionen, daher werden sie viel schneller zur positiven Zentralelektrode gezogen als die positiven Ionen zur Kammerwand.\u00a0Die resultierende Wolke positiver Ionen in der N\u00e4he der Elektrode f\u00fchrt zu Verzerrungen bei der Gasvermehrung.\u00a0Schlie\u00dflich bewegen sich die positiven Ionen vom positiv geladenen zentralen Draht zur negativ geladenen Wand und werden durch Gewinnung eines Elektrons neutralisiert.\u00a0Dabei wird etwas Energie abgegeben, die eine zus\u00e4tzliche Ionisierung der Gasatome bewirkt.\u00a0Die durch diese Ionisation erzeugten Elektronen bewegen sich in Richtung des zentralen Drahtes und werden unterwegs multipliziert.\u00a0Dieser Ladungsimpuls steht in keinem Zusammenhang mit der zu erfassenden Strahlung und kann eine Reihe von Impulsen ausl\u00f6sen.\u00a0In der Praxis wird die Beendigung der Lawine durch den Einsatz von \u201e<\/span><strong><span>L\u00f6schtechniken<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Szintillationsdetektoren<\/span><\/h2>\n<p><span>Ein\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/scintillation-counter-scintillation-detector\/\"><strong><span>Szintillationsz\u00e4hler<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0oder\u00a0<\/span><strong><span>Szintillationsdetektor<\/span><\/strong><span>\u00a0ist ein Strahlungsdetektor, der den als\u00a0<\/span><strong><span>Szintillation<\/span><\/strong><span>\u00a0bekannten Effekt nutzt\u00a0.\u00a0Szintillation ist ein\u00a0<\/span><strong><span>Lichtblitz, der<\/span><\/strong><span>\u00a0in einem transparenten Material durch den Durchgang eines Teilchens (eines Elektrons, eines Alpha-Teilchens, eines Ions oder eines hochenergetischen Photons) erzeugt wird.\u00a0Szintillation tritt im Szintillator auf, der ein Schl\u00fcsselelement eines Szintillationsdetektors ist.\u00a0Im Allgemeinen besteht ein Szintillationsdetektor aus:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/scintillation-counter-scintillation-detector\/scintillation-materials-types-of-scintillators\/\"><strong><span>Szintillator<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.\u00a0Ein Szintillator erzeugt Photonen als Reaktion auf einfallende Strahlung.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Fotodetektor<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Ein empfindlicher Fotodetektor (normalerweise eine\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/scintillation-counter-scintillation-detector\/photomultiplier-tube-pmt\/\"><span>Fotovervielfacherr\u00f6hre<\/span><\/a><span>\u00a0(PMT), eine CCD-Kamera (Charge Coupled Device) oder eine Fotodiode), der das Licht in ein elektrisches Signal und eine Elektronik umwandelt, um dieses Signal zu verarbeiten.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Das Grundprinzip des Betriebs besteht darin, dass die Strahlung mit einem Szintillator reagiert, der eine Reihe von Blitzen unterschiedlicher Intensit\u00e4t erzeugt.\u00a0Die Intensit\u00e4t der Blitze ist proportional zur Energie der Strahlung.\u00a0Diese Funktion ist sehr wichtig.\u00a0Diese Z\u00e4hler eignen sich zur Messung der Energie von Gammastrahlung (\u00a0<\/span><strong><span>Gammaspektroskopie<\/span><\/strong><span>\u00a0) und k\u00f6nnen daher zur Identifizierung von Gamma-emittierenden Isotopen verwendet werden.<\/span><\/p>\n<p><span>Szintillationsz\u00e4hler werden h\u00e4ufig im\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-protection\/\"><span>Strahlenschutz<\/span><\/a><span>\u00a0, bei der Untersuchung radioaktiver Materialien und in der Physikforschung eingesetzt, da sie kosteng\u00fcnstig und dennoch mit guter Effizienz hergestellt werden k\u00f6nnen und sowohl die Intensit\u00e4t als auch die Energie einfallender Strahlung messen k\u00f6nnen.\u00a0Krankenh\u00e4user auf der ganzen Welt verf\u00fcgen \u00fcber Gammakameras, die auf dem Szintillationseffekt basieren, und werden daher auch als\u00a0<\/span><strong><span>Szintillationskameras bezeichnet.<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Vor- und Nachteile von Szintillationsz\u00e4hlern werden vom Szintillator bestimmt.\u00a0Die folgenden Funktionen sind nicht f\u00fcr alle Szintillatoren allgemein.<\/span><\/p>\n<h3><span>Vorteile von Szintillationsdetektoren<\/span><\/h3>\n<ul>\n<li><strong><span>Effizienz<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Die Vorteile eines Szintillationsz\u00e4hlers sind seine Effizienz und die hohen Pr\u00e4zisions- und Z\u00e4hlraten, die m\u00f6glich sind.\u00a0Diese letzteren Eigenschaften sind eine Folge der extrem kurzen Dauer der Lichtblitze von etwa 10 bis\u00a0<\/span><sup><span>9<\/span><\/sup><span>\u00a0\u00a0(organische Szintillatoren) bis 10 bis\u00a0<\/span><sup><span>6<\/span><\/sup><span>\u00a0(anorganische Szintillatoren) Sekunden.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Spektroskopie<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Die\u00a0<\/span><strong><span>Intensit\u00e4t der Blitze<\/span><\/strong><span>\u00a0und die Amplitude des Ausgangsspannungsimpulses sind\u00a0<\/span><strong><span>proportional zur Energie der Strahlung<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Daher k\u00f6nnen Szintillationsz\u00e4hler verwendet werden, um die Energie sowie die Anzahl der anregenden Teilchen (oder Gammaphotonen) zu bestimmen.\u00a0F\u00fcr die Gammaspektrometrie umfassen die gebr\u00e4uchlichsten Detektoren\u00a0<\/span><strong><span>Natriumiodid (NaI) -Szintillationsz\u00e4hler<\/span><\/strong><span>\u00a0und hochreine Germaniumdetektoren.\u00a0Der NaI (Tl) -Szintillator hat eine h\u00f6here Energieaufl\u00f6sung als ein\u00a0<\/span><strong><span>Proportionalz\u00e4hler<\/span><\/strong><span>\u00a0, was genauere Energiebestimmungen erm\u00f6glicht.\u00a0Wenn andererseits eine perfekte Energieaufl\u00f6sung erforderlich ist, m\u00fcssen wir einen Detektor auf Germaniumbasis wie den HPGe-Detektor verwenden.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<h3><span>Nachteile von Szintillationsdetektoren<\/span><\/h3>\n<ul>\n<li><strong><span>Hygroskopizit\u00e4t<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Ein Nachteil einiger anorganischer Kristalle, z. B. NaI, ist ihre\u00a0<\/span><strong><span>Hygroskopizit\u00e4t<\/span><\/strong><span>\u00a0, eine Eigenschaft, die erfordert, dass sie in einem luftdichten Beh\u00e4lter untergebracht werden, um sie vor Feuchtigkeit zu sch\u00fctzen.<\/span><\/li>\n<li><span>NaI (Tl) hat keine Beta- oder Alpha-Reaktion und eine schlechte Niedrigenergie-Gamma-Reaktion.<\/span><\/li>\n<li><span>Fl\u00fcssigszintillatoren sind relativ umst\u00e4ndlich.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/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<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-arrow\" data-anchor=\"References\">\n<div class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\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<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Proportionalz\u00e4hler gegen Szintillationsdetektor. Ein Szintillationsdetektor hat normalerweise eine h\u00f6here Energieaufl\u00f6sung als ein Proportionalz\u00e4hler, was genauere Energiebestimmungen erm\u00f6glicht. 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