{"id":13192,"date":"2019-12-21T03:53:05","date_gmt":"2019-12-21T03:53:05","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/vor-und-nachteile-von-ionisationskammern-definition\/"},"modified":"2020-07-08T11:45:41","modified_gmt":"2020-07-08T11:45:41","slug":"vor-und-nachteile-von-ionisationskammern-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/vor-und-nachteile-von-ionisationskammern-definition\/","title":{"rendered":"Vor- und Nachteile von Ionisationskammern &#8211; Definition"},"content":{"rendered":"<header class=\"entry-header\">Vor- und Nachteile von Ionisationskammern. In Kernreaktoren werden Ionisationskammern im aktuellen Modus h\u00e4ufig zum Nachweis von Neutronen verwendet und geh\u00f6ren zum Neutron Instrumentation System (NIS). Strahlendosimetrie<\/header>\n<div class=\"entry-content\">\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_26093\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-26093\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Detector-of-Ionizing-Radiation-basic-scheme-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-26093 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Detector-of-Ionizing-Radiation-basic-scheme-min.png\" alt=\"Detektor f\u00fcr ionisierende Strahlung - Grundschema\" width=\"292\" height=\"475\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Detector-of-Ionizing-Radiation-basic-scheme-min.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-26093\" class=\"wp-caption-text\">Detektoren f\u00fcr ionisierende Strahlung bestehen aus zwei Teilen, die normalerweise miteinander verbunden sind.\u00a0Der erste Teil besteht aus einem empfindlichen Material, das aus einer Verbindung besteht, die bei Bestrahlung Ver\u00e4nderungen erf\u00e4hrt.\u00a0Die andere Komponente ist ein Ger\u00e4t, das diese \u00c4nderungen in messbare Signale umwandelt.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Die\u00a0<strong>Ionisationskammer<\/strong>\u00a0, auch\u00a0<strong>Ionenkammer genannt<\/strong>\u00a0, ist ein elektrisches Ger\u00e4t, das verschiedene Arten von\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radiation\/ionizing-radiation\/\">ionisierender Strahlung<\/a>\u00a0erfasst\u00a0.\u00a0Die Spannung des Detektors wird so eingestellt, dass die Bedingungen dem\u00a0<strong>Ionisationsbereich<\/strong>\u00a0entsprechen\u00a0.\u00a0Die Spannung ist nicht hoch genug, um eine Gasverst\u00e4rkung (Sekund\u00e4rionisation) zu erzeugen.<\/p>\n<h2>Vorteile von Ionisationskammern<\/h2>\n<ul>\n<li><strong>Momentaner Zustand.\u00a0Ionisationskammern<\/strong>\u00a0werden\u00a0<strong>f\u00fcr hohe Strahlendosisleistungen<\/strong>\u00a0bevorzugt\u00a0<strong>,<\/strong>\u00a0da sie keine &#8222;Totzeit&#8220; aufweisen, ein Ph\u00e4nomen, das die Genauigkeit der Geiger-M\u00fcller-R\u00f6hre bei hohen Dosisleistungen beeintr\u00e4chtigt.\u00a0Dies liegt an der Tatsache, dass das Betriebsmedium keine inh\u00e4rente Signalverst\u00e4rkung aufweist und diese Arten von Z\u00e4hlern daher nicht viel Zeit ben\u00f6tigen, um sich von gro\u00dfen Str\u00f6men zu erholen.\u00a0Da es keine Verst\u00e4rkung gibt, bieten sie au\u00dferdem eine hervorragende Energieaufl\u00f6sung, die haupts\u00e4chlich durch elektronisches Rauschen begrenzt wird.\u00a0Ionisationskammern k\u00f6nnen im\u00a0<strong>Strom- oder Impulsmodus betrieben werden<\/strong>.\u00a0Proportionalz\u00e4hler oder Geigerz\u00e4hler werden dagegen fast immer im Pulsbetrieb eingesetzt.\u00a0Detektoren f\u00fcr ionisierende Strahlung k\u00f6nnen sowohl zur Aktivit\u00e4tsmessung als auch zur Dosismessung eingesetzt werden.\u00a0Mit dem Wissen \u00fcber die Energie, die zur Bildung eines Ionenpaares ben\u00f6tigt wird, kann die Dosis erhalten werden.\u00a0Das\u00a0<strong>flache Plattendesign wird bevorzugt,<\/strong>\u00a0weil es ein genau definiertes aktives Volumen hat und sicherstellt, dass sich keine Ionen auf den Isolatoren ansammeln und eine St\u00f6rung des elektrischen Feldes verursachen.<\/li>\n<li><strong>Einfachheit<\/strong>\u00a0.\u00a0Der Ausgangsstrom ist unabh\u00e4ngig von der Betriebsspannung des Detektors.\u00a0Beobachten Sie den flachen Bereich der Kurve im Bereich der Ionenkammer.\u00a0Infolgedessen k\u00f6nnen weniger regulierte und dadurch kosteng\u00fcnstigere und tragbarere Stromversorgungen mit Ionenkammerinstrumenten verwendet werden und bieten dennoch eine einigerma\u00dfen genaue Reaktion.<\/li>\n<li><strong>Neutronendetektion<\/strong>\u00a0.\u00a0In Kernreaktoren werden Ionisationskammern im aktuellen Modus h\u00e4ufig zum Nachweis von Neutronen verwendet und geh\u00f6ren zum Neutron Instrumentation System (NIS).\u00a0Wenn beispielsweise die innere Oberfl\u00e4che der Ionisationskammer mit einer d\u00fcnnen Schicht Bor beschichtet ist, kann die (n, alpha) -Reaktion stattfinden.\u00a0Die meisten (n, alpha) -Reaktionen von thermischen Neutronen sind\u00a0<strong>10B (n, alpha) -7Li-<\/strong>\u00a0Reaktionen, die mit einer\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/gamma-ray\/\">Gamma-Emission<\/a>\u00a0von 0,48 MeV einhergehen\u00a0.\u00a0Dar\u00fcber hinaus weist das Isotop Bor-10 einen hohen (n, alpha) Reaktionsquerschnitt entlang des gesamten\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutron\/neutron-energy\/\">Neutronenenergiespektrums auf<\/a>\u00a0.\u00a0Das Alpha-Teilchen bewirkt eine Ionisierung innerhalb der Kammer, und ausgesto\u00dfene Elektronen verursachen weitere sekund\u00e4re Ionisierungen.\u00a0Ein anderes Verfahren zum Nachweis von Neutronen unter Verwendung einer Ionisationskammer besteht in der Verwendung des Gases<strong>Bortrifluorid<\/strong>\u00a0(BF\u00a0<sub>3<\/sub>\u00a0) anstelle von Luft in der Kammer.\u00a0Die einfallenden Neutronen produzieren Alpha-Partikel, wenn sie mit den Boratomen im Detektorgas reagieren.\u00a0Mit beiden Methoden k\u00f6nnen Neutronen im Kernreaktor nachgewiesen werden.<a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Boron-neutron-reaction.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-12477 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Boron-neutron-reaction.png\" alt=\"(n, alpha) Reaktionen von 10B\" width=\"665\" height=\"99\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Boron-neutron-reaction.png\" \/><\/a><\/li>\n<\/ul>\n<h2>Nachteile von Ionisationskammern<\/h2>\n<ul>\n<li><strong>Keine Ladungsverst\u00e4rkung<\/strong>\u00a0.\u00a0Detektoren im Ionisationsbereich arbeiten mit einer geringen elektrischen Feldst\u00e4rke, die so gew\u00e4hlt ist, dass keine Gasvermehrung stattfindet.\u00a0Die gesammelte Ladung (Ausgangssignal) ist unabh\u00e4ngig von der angelegten Spannung und ist f\u00fcr einzelne minimalionisierende Partikel in der Regel recht klein und erfordert spezielle rauscharme Verst\u00e4rker, um eine effiziente Betriebsleistung zu erzielen.\u00a0In Luft, ben\u00f6tigt die mittlere Energie ein Ion ist etwa 34 eV, also eine 1 MeV Strahlung vollst\u00e4ndig in dem Detektor erzeugt etwa absorbiert herzustellen\u00a0<strong>3 x 10\u00a0<sup>4<\/sup>\u00a0Paar &#8211;\u00a0Ionen<\/strong>\u00a0.\u00a0Es ist zwar ein kleines Signal, dieses Signal kann jedoch mit Standardelektronik erheblich verst\u00e4rkt werden.\u00a0Ein Strom von 1 Mikroampere besteht aus ungef\u00e4hr 10\u00a0<sup>12<\/sup>\u00a0Elektronen pro Sekunde.<\/li>\n<li><strong>Geringe Dichte<\/strong>\u00a0.\u00a0Gammastrahlen geben deutlich weniger Energie an den Detektor ab als andere Partikel.\u00a0Der Wirkungsgrad der Kammer kann durch die Verwendung eines Hochdruckgases weiter erh\u00f6ht werden.<\/li>\n<li>Damit\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\">Alpha-<\/a>\u00a0und\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/\">Betateilchen<\/a>\u00a0von Ionisationskammern erfasst werden k\u00f6nnen, m\u00fcssen sie mit einem\u00a0<strong>d\u00fcnnen Fenster versehen sein<\/strong>\u00a0.\u00a0Dieses \u201eEndfenster\u201c muss d\u00fcnn genug sein, damit die Alpha- und Betateilchen eindringen k\u00f6nnen.\u00a0Ein fast beliebig dickes Fenster verhindert jedoch, dass Alpha-Partikel in die Kammer gelangen.\u00a02,0 mg \/ cm &#8211; Das Fenster wird in der Regel von Glimmer mit einer Dichte von etwa 1,5 hergestellt\u00a0<sup>2<\/sup>\u00a0.<\/li>\n<\/ul>\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<h2><span>Ionisationsregion<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_26092\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-26092\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Gaseous-Ionization-Detectors-Regions-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-26092 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Gaseous-Ionization-Detectors-Regions-min-300x177.png\" alt=\"Gasionisationsdetektoren - Regionen\" width=\"300\" height=\"177\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Gaseous-Ionization-Detectors-Regions-min-300x177.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-26092\" class=\"wp-caption-text\"><span>Dieses Diagramm zeigt die Anzahl der im gasgef\u00fcllten Detektor erzeugten Ionenpaare, die sich je nach angelegter Spannung f\u00fcr konstant einfallende Strahlung \u00e4ndert.\u00a0Die Spannungen k\u00f6nnen abh\u00e4ngig von der Detektorgeometrie und dem Gastyp und -druck stark variieren.\u00a0Diese Figur zeigt schematisch die verschiedenen Spannungsbereiche f\u00fcr Alpha-, Beta- und Gammastrahlen.\u00a0Es gibt sechs praktische Hauptbetriebsbereiche, in denen drei (Ionisations-, Proportional- und Geiger-M\u00fcller-Bereich) zur Detektion ionisierender Strahlung n\u00fctzlich sind.\u00a0Alpha-Partikel sind ionisierender als Beta-Partikel und als Gammastrahlen, so dass im Ionenkammerbereich durch Alpha mehr Strom erzeugt wird als durch Beta und Gamma, aber die Partikel k\u00f6nnen nicht unterschieden werden.\u00a0Im proportionalen Z\u00e4hlbereich wird von Alpha-Partikeln mehr Strom erzeugt als von Beta.\u00a0Aufgrund der Art der proportionalen Z\u00e4hlung ist es jedoch m\u00f6glich, Alpha-, Beta- und Gamma-Impulse zu unterscheiden.\u00a0In der Region Geiger gibt es keine Unterscheidung zwischen Alpha und Beta, da ein einzelnes Ionisationsereignis im Gas zu derselben Stromabgabe f\u00fchrt.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Im Ionisationsbereich bewirkt ein Spannungsanstieg keinen wesentlichen Anstieg der Anzahl der gesammelten Ionenpaare.\u00a0Die Anzahl der von den Elektroden gesammelten Ionenpaare entspricht der Anzahl der durch die einfallende Strahlung erzeugten Ionenpaare und h\u00e4ngt von der Art und Energie der Partikel oder Strahlen in der einfallenden Strahlung ab.\u00a0Daher ist die Kurve in diesem Bereich flach.\u00a0Die Spannung muss h\u00f6her sein als der Punkt, an dem dissoziierte Ionenpaare rekombinieren k\u00f6nnen.\u00a0Andererseits ist die Spannung nicht hoch genug, um eine Gasverst\u00e4rkung (Sekund\u00e4rionisation) zu erzeugen.\u00a0Detektoren im Ionisationsbereich arbeiten mit einer geringen elektrischen Feldst\u00e4rke, die so ausgew\u00e4hlt ist, dass\u00a0<\/span><strong><span>keine Gasvermehrung<\/span><\/strong><span>\u00a0stattfindet.\u00a0Ihr Strom ist unabh\u00e4ngig von der angelegten Spannung und sie sind es<\/span><strong><span>bevorzugt f\u00fcr hohe Strahlungsdosisraten,<\/span><\/strong><span> da sie keine \u201eTotzeit\u201c haben, ein Ph\u00e4nomen, das die Genauigkeit der Geiger-M\u00fcller-R\u00f6hre bei hohen Dosisraten beeinflusst.<\/span><\/p>\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","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Vor- und Nachteile von Ionisationskammern. In Kernreaktoren werden Ionisationskammern im aktuellen Modus h\u00e4ufig zum Nachweis von Neutronen verwendet und geh\u00f6ren zum Neutron Instrumentation System (NIS). 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