{"id":13209,"date":"2019-12-21T16:08:44","date_gmt":"2019-12-21T16:08:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/was-ist-proportionalkammer-gasgemische-definition\/"},"modified":"2020-07-08T11:55:23","modified_gmt":"2020-07-08T11:55:23","slug":"was-ist-proportionalkammer-gasgemische-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-proportionalkammer-gasgemische-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Proportionalkammer – Gasgemische – Definition"},"content":{"rendered":"
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Argon und Helium sind die am h\u00e4ufigsten verwendeten F\u00fcllgase und erm\u00f6glichen den Nachweis von Alpha-, Beta- und Gammastrahlung.\u00a0Zum Nachweis von Neutronen sind He-3 und BF3 (Bortrifluorid) die am h\u00e4ufigsten verwendeten Gase.\u00a0Proportionalkammer – Gasgemische<\/div>\n<\/div>\n
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Ein\u00a0\u00a0Proportionalz\u00e4hler<\/strong>\u00a0, auch als\u00a0Proportionaldetektor bezeichnet<\/strong>\u00a0, ist ein elektrisches Ger\u00e4t, das verschiedene Arten von ionisierender Strahlung erfasst.\u00a0Die Spannung des Detektors wird so eingestellt, dass die Bedingungen dem\u00a0proportionalen Bereich entsprechen<\/a>\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 (\u00a0Gasverst\u00e4rkung<\/strong>\u00a0) werden ebenfalls beschleunigt und verursachen einen als\u00a0Townsend-Lawinen<\/strong><\/a>\u00a0bekannten Effekt\u00a0, der einen einzigen gro\u00dfen elektrischen Impuls erzeugt.\u00a0Gasproportionalz\u00e4hler arbeiten \u00fcblicherweise in hohen elektrischen Feldern in der Gr\u00f6\u00dfenordnung von 10 kV \/ cm und erzielen typischeVerst\u00e4rkungsfaktoren von etwa 10\u00a05<\/sup><\/strong>\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.<\/p>\n

\"Gasionisationsdetektoren<\/a><\/p>\n

Argon und Helium sind die am h\u00e4ufigsten verwendeten F\u00fcllgase und erm\u00f6glichen den Nachweis von Alpha-, Beta- und Gammastrahlung.\u00a0Zum Nachweis von Neutronen sind He-3 und BF\u00a03<\/sub>\u00a0(Bortrifluorid) die am h\u00e4ufigsten verwendeten Gase.\u00a0F\u00fcr spezielle Zwecke wurden andere Gasgemische verwendet, wie beispielsweise ein gewebe\u00e4quivalentes Gasgemisch, das aus 64,4% Methan, 32,4% Kohlendioxid und 3,2% Stickstoff besteht.<\/p>\n

Quenchen – Proportionalz\u00e4hler<\/h2>\n

In einem Proportionalz\u00e4hler ist das F\u00fcllgas der Kammer ein Inertgas, das durch einfallende Strahlung ionisiert wird, und ein Quenchgas, um sicherzustellen, dass jede Impulsentladung endet;\u00a0Eine \u00fcbliche Mischung ist 90% Argon, 10% Methan, bekannt als P-10.<\/p>\n

F\u00fcr jedes in der Kammer gesammelte Elektron verbleibt ein positiv geladenes Gasion.\u00a0Diese Gasionen sind im Vergleich zu einem Elektron schwer und bewegen sich viel langsamer.\u00a0Freie Elektronen sind viel leichter als die positiven Ionen und werden daher viel schneller zur positiven Mittelelektrode gezogen als die positiven Ionen zur Kammerwand.\u00a0Die entstehende Wolke positiver Ionen in der N\u00e4he der Elektrode f\u00fchrt zu Verzerrungen bei der Gasmultiplikation.\u00a0Schlie\u00dflich wandern die positiven Ionen vom positiv geladenen Mitteldraht zur negativ geladenen Wand und werden durch die Aufnahme 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 vervielfachen sich unterwegs.\u00a0Dieser Ladungsimpuls ist unabh\u00e4ngig von der zu detektierenden Strahlung und kann eine Reihe von Impulsen ausl\u00f6sen.\u00a0In der Praxis wird die Beendigung der Lawine durch den Einsatz vonL\u00f6schtechniken<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Die L\u00f6schgasmolek\u00fcle haben eine schw\u00e4chere Affinit\u00e4t f\u00fcr Elektronen als das Kammergas;\u00a0daher nehmen die ionisierten Atome des Kammergases leicht Elektronen von den L\u00f6schgasmolek\u00fclen auf.\u00a0Somit erreichen die ionisierten L\u00f6schgasmolek\u00fcle die Kammerwand anstelle des Kammergases.\u00a0Die ionisierten Molek\u00fcle des L\u00f6schgases werden durch Gewinnung eines Elektrons neutralisiert und die freiwerdende Energie bewirkt keine weitere Ionisierung, sondern eine Dissoziation des Molek\u00fcls.<\/p>\n

Spezielle Referenz:\u00a0<\/strong>US-Ministerium f\u00fcr Energie, Instrumantation und Kontrolle.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Band 2 vom 2. Juni 1992.<\/strong><\/p>\n

Detektion von Neutronen mittels Proportionalz\u00e4hler<\/h3>\n

Da die Neutronen\u00a0elektrisch neutrale Teilchen sind, sind<\/strong>\u00a0sie haupts\u00e4chlich starken Kernkr\u00e4ften ausgesetzt, jedoch keinen elektrischen Kr\u00e4ften.\u00a0Daher\u00a0ionisieren<\/strong>\u00a0Neutronen\u00a0nicht direkt<\/strong>\u00a0und m\u00fcssen in der Regel\u00a0in geladene Teilchen\u00a0umgewandelt<\/strong>\u00a0werden, bevor sie nachgewiesen werden k\u00f6nnen.\u00a0Im Allgemeinen muss jeder Typ von Neutronendetektor mit einem Konverter (um Neutronenstrahlung in \u00fcbliche nachweisbare Strahlung umzuwandeln) und einem der herk\u00f6mmlichen Strahlungsdetektoren (Szintillationsdetektor, Gasdetektor, Halbleiterdetektor usw.) ausgestattet sein.<\/p>\n

Proportionalz\u00e4hler werden h\u00e4ufig als Vorrichtung zum Erfassen geladener Teilchen verwendet.\u00a0In Kernkraftwerken\u00a0werden normalerweise\u00a0gasgef\u00fcllte\u00a0Proportionalz\u00e4hler\u00a0(BF\u00a03<\/sub>\u00a0) als Quellbereichsdetektoren verwendet.\u00a0Diese Detektoren verwenden das Gas Bortrifluorid (BF\u00a03<\/sub>\u00a0) anstelle von Luft in der Kammer.\u00a0Die einfallenden Neutronen produzieren Alpha-Partikel, wenn sie mit den Boratomen im Detektorgas reagieren.\u00a0Die meisten (n, alpha) -Reaktionen von thermischen Neutronen sind\u00a010B (n, alpha) -7Li-<\/strong>\u00a0Reaktionen, die mit einer\u00a0Gamma-Emission<\/a>\u00a0von 0,48 MeV einhergehen\u00a0.<\/p>\n

\"(n,<\/a><\/p>\n

Dar\u00fcber hinaus weist das Isotop\u00a0Bor-10<\/a>\u00a0einen hohen (n, alpha) Reaktionsquerschnitt entlang des gesamten\u00a0Neutronenenergiespektrums auf<\/a> . Das Alpha-Teilchen bewirkt eine Ionisierung innerhalb der Kammer, und ausgesto\u00dfene Elektronen verursachen weitere sekund\u00e4re Ionisierungen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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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":"

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