{"id":13210,"date":"2019-12-21T16:26:39","date_gmt":"2019-12-21T16:26:39","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/was-ist-der-nachweis-von-alpha-beta-und-gammastrahlung-mittels-proportionaler-zahlerdefinition\/"},"modified":"2020-07-08T11:54:35","modified_gmt":"2020-07-08T11:54:35","slug":"was-ist-der-nachweis-von-alpha-beta-und-gammastrahlung-mittels-proportionaler-zahlerdefinition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-der-nachweis-von-alpha-beta-und-gammastrahlung-mittels-proportionaler-zahlerdefinition\/","title":{"rendered":"Was ist der Nachweis von Alpha-, Beta- und Gammastrahlung mittels proportionaler Z\u00e4hlerdefinition?"},"content":{"rendered":"
Proportionalz\u00e4hler werden normalerweise zum Erfassen von Alpha- und Betateilchen verwendet und k\u00f6nnen eine Unterscheidung zwischen ihnen erm\u00f6glichen, indem ein Impulsausgang bereitgestellt wird, der proportional zu der von jedem Teilchen in der Kammer abgelagerten Energie ist. Nachweis von Alpha-, Beta- und Gammastrahlung mittels Proportionalz\u00e4hler<\/header>\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

Nachweis von Alpha-, Beta- und Gammastrahlung mittels Proportionalz\u00e4hler<\/h2>\n

Proportionalz\u00e4hler<\/strong>\u00a0in Form von gro\u00dffl\u00e4chigen Fl\u00e4chendetektoren werden in gro\u00dfem Umfang zur \u00dcberpr\u00fcfung auf\u00a0radioaktive Kontamination eingesetzt<\/a>auf Personal, ebenen Fl\u00e4chen, Werkzeugen und Kleidungsst\u00fccken.\u00a0Proportionalz\u00e4hler werden normalerweise zum Erfassen von Alpha- und Betateilchen verwendet und k\u00f6nnen eine Unterscheidung zwischen ihnen erm\u00f6glichen, indem ein Impulsausgang bereitgestellt wird, der proportional zu der von jedem Teilchen in der Kammer abgelagerten Energie ist.\u00a0Sie haben einen hohen Wirkungsgrad f\u00fcr Beta, aber einen niedrigeren f\u00fcr Alpha.\u00a0Damit Alpha- und Betateilchen von Proportionalz\u00e4hlern erfasst werden k\u00f6nnen, m\u00fcssen sie mit einem d\u00fcnnen Fenster versehen werden.\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.\u00a0Das Fenster wird in der Regel aus Glimmer mit einer Dichte von etwa gemacht 1,5 bis 2,0 mg \/ cm\u00a02<\/sup>\u00a0niederenergetische Beta –\u00a0Teilchen (beispielsweise von erm\u00f6glichen\u00a0Kohlenstoff-14<\/a>), um in den Detektor einzutreten.\u00a0Die Effizienzminderung f\u00fcr Alpha ist auf den D\u00e4mpfungseffekt des Endfensters zur\u00fcckzuf\u00fchren, obwohl der Abstand von der zu pr\u00fcfenden Oberfl\u00e4che ebenfalls einen signifikanten Effekt hat. Aufgrund der Luftd\u00e4mpfung sollte eine Alpha-Strahlungsquelle idealerweise weniger als 10 mm vom Detektor entfernt sein.<\/p>\n

Gammastrahlen haben kaum Probleme, die Metallw\u00e4nde der Kammer zu durchdringen.\u00a0Daher k\u00f6nnen Proportionalz\u00e4hler verwendet werden, um Gammastrahlung und R\u00f6ntgenstrahlen (d\u00fcnnwandige R\u00f6hren) zu erfassen, die zusammen als Photonen bekannt sind, und f\u00fcr diese wird die fensterlose R\u00f6hre verwendet.<\/p>\n

Der 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 schwierig bereitzustellen, und aus diesem Grund werden Proportionalz\u00e4hler eher in ortsfesten Instrumenten oder Laborinstrumenten verwendet.<\/p>\n

Proportionalz\u00e4hler – Spektroskopie<\/h3>\n

Spektroskope sind im Allgemeinen Ger\u00e4te zur Messung der spektralen Leistungsverteilung einer Quelle.\u00a0Die einfallende Strahlung erzeugt ein Signal, mit dem die Energie des einfallenden Partikels bestimmt werden kann.<\/p>\n

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Quelle: wikipedia.org Lizenz: Public Domain<\/figcaption><\/figure>\n

In\u00a0Proportionalz\u00e4hlern<\/strong>\u00a0ist die Anzahl der erzeugten Elektronen proportional zur Energie und Art des einfallenden Teilchens.\u00a0Proportionalz\u00e4hler sind daher in der Lage, Partikel zu identifizieren und Energie zu messen (Spektroskopie).\u00a0Unterschiedliche Strahlungsenergien und Strahlungsarten k\u00f6nnen durch Analyse der Impulsh\u00f6he unterschieden werden, da sie sich in der Prim\u00e4rionisation signifikant unterscheiden (low-LET vs. high-LET).\u00a0Proportionalz\u00e4hler k\u00f6nnen zum Beispiel verwendet werden, um ein\u00a0Spektrum von Alphastrahlen<\/strong>\u00a0oder ein\u00a0Spektrum von Betateilchen<\/strong><\/a>\u00a0zu analysieren.\u00a0Die Energieaufl\u00f6sung eines Proportionalz\u00e4hlers ist jedoch begrenzt, da sowohl das anf\u00e4ngliche Ionisationsereignis als auch das nachfolgende Multiplikationsereignis statistischen Schwankungen unterliegen, die durch eine Standardabweichung gekennzeichnet sind, die der Quadratwurzel der gebildeten Durchschnittszahl entspricht.<\/p>\n

Ein gro\u00dfvolumiger sph\u00e4rischer Proportionalz\u00e4hler kann f\u00fcr Neutronenmessungen verwendet werden.\u00a0Das reine N\u00a02<\/sub>\u00a0-Gas wird f\u00fcr die thermische und\u00a0schnelle<\/a>\u00a0Detektion von Neutronen untersucht und bietet einen neuen Weg f\u00fcr die Neutronenspektroskopie.\u00a0Die Neutronen werden \u00fcber die\u00a014<\/sup>\u00a0N (n, p)\u00a014<\/sup>\u00a0C-<\/strong>\u00a0und\u00a014<\/sup>\u00a0N (n, \u03b1)\u00a011<\/sup>\u00a0B-<\/strong>\u00a0Reaktionen nachgewiesen.<\/p>\n

Es ist zu beachten, dass f\u00fcr die Gammaspektrometrie die h\u00e4ufigsten Detektoren Natriumiodid (NaI) -Szintillationsz\u00e4hler und hochreine Germaniumdetektoren umfassen.<\/p>\n

Mehrdraht-Proportional-Kammer – MWPC<\/h3>\n

Eine\u00a0<\/span>Mehrdraht-Proportionalkammer<\/span><\/strong>\u00a0ist eine Art Proportionalz\u00e4hler, der insbesondere in der Hochenergie-Teilchenphysik zum Erfassen geladener Teilchen und Photonen verwendet wird und Positionsinformationen \u00fcber ihre Flugbahn liefern kann.\u00a0Dieses Ger\u00e4t wurde von Georges Charpak und seinen Mitarbeitern entwickelt.\u00a0Diese Erfindung f\u00fchrte dazu, dass er 1992 den Nobelpreis f\u00fcr Physik erhielt. Die Mehrdrahtkammer verwendet eine Reihe von Hochspannungsdr\u00e4hten (Anode), die durch eine Kammer mit auf Erdpotential gehaltenen leitenden W\u00e4nden (Kathode) verlaufen.\u00a0Das Prinzip besteht darin, eine Ebene von Anodendr\u00e4hten mit typischen Drahtabst\u00e4nden von etwa 2 mm genau zu positionieren.\u00a0Durch Berechnen von Impulsen aus allen Dr\u00e4hten kann die Teilchenbahn gefunden werden.<\/span><\/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<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Proportionalz\u00e4hler werden normalerweise zum Erfassen von Alpha- und Betateilchen verwendet und k\u00f6nnen eine Unterscheidung zwischen ihnen erm\u00f6glichen, indem ein Impulsausgang bereitgestellt wird, der proportional zu der von jedem Teilchen in der Kammer abgelagerten Energie ist. 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