{"id":20433,"date":"2020-07-08T11:24:58","date_gmt":"2020-07-08T11:24:58","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/was-ist-geiger-muller-rohre-geigerkammer-definition\/"},"modified":"2021-07-13T10:52:36","modified_gmt":"2021-07-13T10:52:36","slug":"was-ist-geiger-muller-rohre-geigerkammer-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-geiger-muller-rohre-geigerkammer-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Geiger-M\u00fcller-Z\u00e4hlrohr"},"content":{"rendered":"<header class=\"entry-header\">Eine Geiger-M\u00fcller-Z\u00e4hlrohr ist ein wesentlicher Bestandteil des Geigerz\u00e4hlers. Die Geiger-M\u00fcller-Z\u00e4hlrohr ist das Sensorelement, das Strahlung erfasst. Es gibt zwei Haupttypen der Geigerrohrkonstruktion. 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_26088\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-26088\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Ionization-Detector-Geiger-Tube.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-26088 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Ionization-Detector-Geiger-Tube-300x178.png\" alt=\"Detektor f\u00fcr ionisierende Strahlung - Geigerrohr\" width=\"300\" height=\"178\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Ionization-Detector-Geiger-Tube-300x178.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-26088\" class=\"wp-caption-text\">Detektor f\u00fcr ionisierende Strahlung &#8211; Geigerrohr<\/figcaption><\/figure>\n<p>Ein Geigerz\u00e4hler besteht aus einer\u00a0<strong>Geiger-M\u00fcller-Z\u00e4hlrohr<\/strong>\u00a0(dem Sensorelement, das die Strahlung erfasst) und der Verarbeitungselektronik, die das Ergebnis anzeigt.<\/p>\n<p><strong>Der Geigerz\u00e4hler<\/strong>\u00a0kann ionisierende Strahlung wie\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\">Alpha-<\/a>\u00a0\u00a0und\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/\">Betateilchen<\/a>\u00a0,\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutron\/\">Neutronen<\/a>\u00a0und\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/gamma-ray\/\">Gammastrahlen<\/a>\u00a0\u00a0mithilfe des Ionisationseffekts\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/gamma-ray\/\">erfassen<\/a>\u00a0, der in einer Geiger-M\u00fcller-R\u00f6hre erzeugt wird, die dem Instrument ihren Namen gibt.\u00a0Die Spannung des Detektors wird so eingestellt, dass die Bedingungen der\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/gaseous-ionization-detector\/operating-regions-of-ionizing-detectors-detector-voltage\/geiger-mueller-region-ionization-detector\/\"><strong>Geiger-M\u00fcller-Region entsprechen<\/strong><\/a>\u00a0.<\/p>\n<figure id=\"attachment_26168\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-26168\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Geiger-Mueller-Region-avalanches-in-G-M-tube.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-26168 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Geiger-Mueller-Region-avalanches-in-G-M-tube-300x209.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"209\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Geiger-Mueller-Region-avalanches-in-G-M-tube-300x209.jpg\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-26168\" class=\"wp-caption-text\">Visualisierung der Ausbreitung von Townsend-Lawinen mittels UV-Photonen.\u00a0Quelle: wikpedia.org Lizenz: CC BY-SA 3.0<\/figcaption><\/figure>\n<p>In 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 (Gasverst\u00e4rkung) werden ebenfalls beschleunigt und verursachen einen als\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/gaseous-ionization-detector\/operating-regions-of-ionizing-detectors-detector-voltage\/townsend-avalanche\/\"><strong>Townsend-Lawinen<\/strong><\/a>\u00a0bekannten Effekt\u00a0.\u00a0Diese Lawinen k\u00f6nnen\u00a0<strong>durch Photonen<\/strong>\u00a0ausgel\u00f6st und\u00a0<strong>verbreitet werden,<\/strong>\u00a0die von Atomen emittiert werden, die in der urspr\u00fcnglichen Lawine angeregt wurden.\u00a0Da diese Photonen nicht durch das elektrische Feld beeinflusst werden, k\u00f6nnen sie weit (z. B. seitlich zur Achse) von der Prim\u00e4rlawine wechselwirken, wobei die gesamte Geiger-R\u00f6hre am Prozess beteiligt ist.<\/p>\n<p>Durch diese Lawinen wird unabh\u00e4ngig von der Prim\u00e4rionisation und der Energie des detektierten Photons\u00a0ein starkes Signal (der\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/gaseous-ionization-detector\/proportional-counter-proportional-detector\/gas-amplification-factor-gas-amplification-curve\/\"><strong>Verst\u00e4rkungsfaktor<\/strong><\/a>\u00a0kann etwa\u00a0<strong>10\u00a0<sup>10 erreichen<\/sup><\/strong>\u00a0) mit Form und H\u00f6he erzeugt.\u00a0Der Spannungsimpuls w\u00e4re in diesem Fall gro\u00df und leicht erfassbar \u2248 1,6 V. Der technische Vorteil eines Geigerz\u00e4hlers ist seine\u00a0<strong>einfache Konstruktion<\/strong>\u00a0und seine Unempfindlichkeit gegen kleine Spannungsschwankungen.\u00a0Es ist sehr n\u00fctzlich f\u00fcr die allgemeine Messung von Kernstrahlung, hat aber zwei wichtige Nachteile.<\/p>\n<ul>\n<li>\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=\"wp-image-26092 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Gaseous-Ionization-Detectors-Regions-min-1024x603.png\" alt=\"Gasionisationsdetektoren - Regionen\" width=\"567\" height=\"334\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Gaseous-Ionization-Detectors-Regions-min-1024x603.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-26092\" class=\"wp-caption-text\">Dieses Diagramm zeigt die Anzahl der im gasgef\u00fcllten Detektor erzeugten Ionenpaare, die je nach angelegter Spannung f\u00fcr konstant einfallende Strahlung variiert.\u00a0Die Spannungen k\u00f6nnen in Abh\u00e4ngigkeit von der Detektorgeometrie und der Gasart und dem Druck stark variieren.\u00a0Diese Abbildung 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) n\u00fctzlich sind, um ionisierende Strahlung zu erfassen.\u00a0Alphateilchen sind ionisierender als Betateilchen und als Gammastrahlen, so dass durch Alpha mehr Strom in der Ionenkammerregion erzeugt wird als durch Beta und Gamma, aber die Teilchen k\u00f6nnen nicht unterschieden werden.\u00a0Alphateilchen produzieren im proportionalen Z\u00e4hlbereich mehr Strom als Beta.\u00a0Durch die Art der Proportionalz\u00e4hlung ist es jedoch m\u00f6glich, Alpha-, Beta- und Gammapulse zu unterscheiden.\u00a0In der Geigerregion gibt es keine Unterscheidung zwischen Alpha und Beta, da ein einzelnes Ionisationsereignis im Gas zur gleichen Stromabgabe f\u00fchrt.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Da die Impulsh\u00f6he unabh\u00e4ngig von Art und Energie der Strahlung ist, ist eine Unterscheidung nicht m\u00f6glich.\u00a0Es gibt keinerlei Informationen \u00fcber die Art der Ionisation, die den Puls verursacht hat.<\/li>\n<li>Aufgrund der gro\u00dfen Lawine, die durch eine Ionisierung verursacht wird, ben\u00f6tigt ein Geigerz\u00e4hler eine lange Zeit (etwa 1 ms), um sich zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen zu erholen.\u00a0Geigerz\u00e4hler k\u00f6nnen daher aufgrund der \u201e\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/detectors-of-ionization-radiation\/dead-time-of-detectors\/\"><strong>Totzeit<\/strong><\/a>\u00a0\u201c der R\u00f6hre\u00a0keine hohen Strahlungsraten messen\u00a0.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Es gibt einen subtilen, aber wichtigen Unterschied zwischen\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/gaseous-ionization-detector\/ionization-chamber-ion-chamber\/\">Ionisationskammern<\/a>\u00a0und\u00a0<strong>Geigerz\u00e4hlern<\/strong>\u00a0.\u00a0Eine Ionisationskammer erzeugt einen Strom, der proportional zur Anzahl der pro Sekunde gesammelten Elektronen ist (es findet keine Verst\u00e4rkung statt).\u00a0Dieser Strom wird gemittelt und verwendet, um einen Anzeigewert in Bq oder \u03bcSv \/ h zu steuern.\u00a0Proportional- und Geigerz\u00e4hler funktionieren auf diese Weise nicht.\u00a0Stattdessen verst\u00e4rken sie jeden der einzelnen Ionisationsst\u00f6\u00dfe, sodass jedes Ionisationsereignis separat erfasst wird.\u00a0Sie messen daher die Anzahl der ionisierenden Ereignisse (weshalb sie als Z\u00e4hler bezeichnet werden).\u00a0W\u00e4hrend Ionisationskammern im Strom- oder Impulsbetrieb betrieben werden k\u00f6nnen,\u00a0werden in fast immer\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/gaseous-ionization-detector\/proportional-counter-proportional-detector\/\">Proportionalz\u00e4hler<\/a>\u00a0oder\u00a0<strong>Geigerz\u00e4hler<\/strong>\u00a0eingesetzt<strong>Pulsmodus<\/strong>\u00a0.\u00a0Im Gegensatz zu Proportionalz\u00e4hlern werden GM-Z\u00e4hler\u00a0aufgrund ihrer Empfindlichkeit, der einfachen Z\u00e4hlschaltung und der F\u00e4higkeit, Strahlung mit niedrigem Strahlungspegel zu erfassen,\u00a0haupts\u00e4chlich f\u00fcr\u00a0<strong>tragbare Instrumente<\/strong>\u00a0verwendet\u00a0.<\/p>\n<h2>Geiger-M\u00fcller-Region<\/h2>\n<figure id=\"attachment_26168\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-26168\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Geiger-Mueller-Region-avalanches-in-G-M-tube.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-26168 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Geiger-Mueller-Region-avalanches-in-G-M-tube-300x209.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"209\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Geiger-Mueller-Region-avalanches-in-G-M-tube-300x209.jpg\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-26168\" class=\"wp-caption-text\">Visualisierung der Ausbreitung von Townsend-Lawinen mittels UV-Photonen.\u00a0Quelle: wikpedia.org Lizenz: CC BY-SA 3.0<\/figcaption><\/figure>\n<p>In der\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/gaseous-ionization-detector\/operating-regions-of-ionizing-detectors-detector-voltage\/geiger-mueller-region-ionization-detector\/\"><strong>Region Geiger-M\u00fcller<\/strong><\/a>\u00a0ist die Spannung und damit das elektrische Feld so stark, dass Sekund\u00e4rlawinen auftreten k\u00f6nnen.\u00a0Diese Lawinen k\u00f6nnen durch Photonen ausgel\u00f6st und verbreitet werden, die von Atomen emittiert werden, die in der urspr\u00fcnglichen Lawine angeregt wurden.\u00a0Da diese Photonen nicht vom elektrischen Feld beeinflusst werden, k\u00f6nnen sie weit (z. B. seitlich zur Achse) von der Prim\u00e4rlawine interagieren, wobei die gesamte Geigerr\u00f6hre an dem Prozess beteiligt ist.\u00a0Ein starkes Signal (der Verst\u00e4rkungsfaktor kann etwa 10\u00a0<sup>10 erreichen<\/sup>) wird durch diese Lawinen mit Form und H\u00f6he unabh\u00e4ngig von der Prim\u00e4rionisation und der Energie des detektierten Photons erzeugt.\u00a0Detektoren, die in der Region Geiger-M\u00fcller betrieben werden, k\u00f6nnen Gammastrahlen und auch alle Arten geladener Teilchen erfassen, die in den Detektor gelangen k\u00f6nnen.\u00a0Diese Detektoren sind als\u00a0\u00a0<strong>Geigerz\u00e4hler bekannt<\/strong>\u00a0.\u00a0Der Hauptvorteil dieser Instrumente besteht darin, dass sie normalerweise keine Signalverst\u00e4rker ben\u00f6tigen.\u00a0Da sich die positiven Ionen nicht weit vom Lawinenbereich entfernen, st\u00f6rt eine positiv geladene Ionenwolke das elektrische Feld und beendet den Lawinenprozess.\u00a0In der Praxis wird die Beendigung der Lawine durch die Verwendung von \u201e\u00a0<strong>Quenching<\/strong>\u00a0\u201c verbessertTechniken.\u00a0Im Gegensatz zu Proportionalz\u00e4hlern kann die Energie oder sogar einfallende Strahlungsteilchen von Geigerz\u00e4hlern nicht unterschieden werden, da das Ausgangssignal unabh\u00e4ngig von der Menge und Art der urspr\u00fcnglichen Ionisation ist.<\/p>\n<h2><strong>Grundprinzip der Geigerz\u00e4hler<\/strong><\/h2>\n<figure id=\"attachment_26093\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-26093\"><a href=\"http:\/\/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=\"http:\/\/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=\"301\" height=\"490\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/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 ionisierender Strahlung bestehen aus zwei Teilen, die normalerweise miteinander verbunden sind.\u00a0Der erste Teil besteht aus einem empfindlichen Material, das aus einer Verbindung besteht, die sich bei Bestrahlung ver\u00e4ndert.\u00a0Die andere Komponente ist ein Ger\u00e4t, das diese \u00c4nderungen in messbare Signale umwandelt.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Der Geigerz\u00e4hler hat eine Kathode und eine Anode, die auf Hochspannung gehalten werden, und die Vorrichtung ist durch eine Kapazit\u00e4t gekennzeichnet, die durch die Geometrie der Elektroden bestimmt wird.\u00a0In einem Geigerz\u00e4hler ist das F\u00fcllgas der Kammer ein Inertgas, das durch einfallende Strahlung ionisiert wird, und ein L\u00f6schgas von 5\u201310% eines organischen Dampfes oder eines Halogengases, um ein st\u00f6rendes Pulsieren durch L\u00f6schen der Elektronenlawinen zu verhindern.<\/p>\n<p>Wenn ionisierende Strahlung zwischen den Elektroden in das Gas eintritt, wird eine endliche Anzahl von Ionenpaaren gebildet.\u00a0In Luft betr\u00e4gt die durchschnittliche Energie, die zur Erzeugung eines Ions ben\u00f6tigt wird, ungef\u00e4hr 34 eV, daher erzeugt eine 1 MeV-Strahlung, die vollst\u00e4ndig im Detektor absorbiert ist, ungef\u00e4hr 3 \u00d7 10\u00a0<sup>4<\/sup>Ionenpaar.\u00a0Das Verhalten der resultierenden Ionenpaare wird durch den Potentialgradienten des elektrischen Feldes innerhalb des Gases und die Art und den Druck des F\u00fcllgases beeinflusst.\u00a0Unter dem Einfluss des elektrischen Feldes bewegen sich die positiven Ionen zur negativ geladenen Elektrode (\u00e4u\u00dferer Zylinder) und die negativen Ionen (Elektronen) zur positiven Elektrode (zentraler Draht).\u00a0Das elektrische Feld in diesem Bereich verhindert, dass sich die Ionen mit den Elektronen rekombinieren.\u00a0In unmittelbarer N\u00e4he des Anodendrahtes wird die Feldst\u00e4rke gro\u00df genug, um\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/gaseous-ionization-detector\/operating-regions-of-ionizing-detectors-detector-voltage\/townsend-avalanche\/\"><strong>Townsend-Lawinen<\/strong><\/a>\u00a0zu erzeugen.\u00a0Diese Lawinen k\u00f6nnen durch Photonen ausgel\u00f6st und verbreitet werden, die von Atomen emittiert werden, die in der urspr\u00fcnglichen Lawine angeregt wurden.\u00a0Da diese Photonen nicht vom elektrischen Feld beeinflusst werden, k\u00f6nnen sie weit (z. B. seitlich zur Achse) von der Prim\u00e4rlawine interagieren, wobei die gesamte Geigerr\u00f6hre an dem Prozess beteiligt ist.\u00a0Ein starkes Signal (der Verst\u00e4rkungsfaktor kann etwa 10\u00a0<sup>10 erreichen<\/sup>\u00a0) wird von diesen Lawinen mit Form und H\u00f6he unabh\u00e4ngig von der prim\u00e4ren Ionisation und der Energie des detektierten Photons erzeugt.\u00a0Der\u00a0<strong>hohe Verst\u00e4rkungsfaktor<\/strong>\u00a0des Geigerz\u00e4hlers ist der Hauptvorteil gegen\u00fcber der Ionisationskammer.\u00a0Der Geigerz\u00e4hler ist daher ein viel empfindlicheres Ger\u00e4t als andere Kammern.\u00a0Aus diesem Grund wird es h\u00e4ufig zum Nachweis von Gammastrahlen und Beta-Partikeln mit niedrigem Pegel verwendet.<\/p>\n<p>Da sich die positiven Ionen nicht weit vom Lawinenbereich entfernen, st\u00f6rt eine positiv geladene Ionenwolke das elektrische Feld und beendet den Lawinenprozess.\u00a0In der Praxis wird die Beendigung der Lawine durch den Einsatz von\u00a0<strong>&#8222;L\u00f6sch&#8220; -Techniken<\/strong>\u00a0verbessert\u00a0.<\/p>\n<p>Die Sammlung all dieser Elektronen erzeugt eine Ladung an den Elektroden und einen elektrischen Impuls \u00fcber die Detektionsschaltung.\u00a0Jeder Impuls entspricht einer\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/gamma-ray\/\">Gammastrahlen-<\/a>\u00a0oder Neutronenwechselwirkung.\u00a0Die Impulsh\u00f6he ist nicht proportional zur Anzahl der urspr\u00fcnglich erzeugten Elektronen.\u00a0Geigerz\u00e4hler sind daher nicht in der Lage, Partikel zu identifizieren und Energie zu messen (Spektroskopie).\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.<\/p>\n<h3>Quenching &#8211; Dead Time &#8211; Geigerz\u00e4hler<\/h3>\n<p><a href=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Dead-Time-Detector-Paralyzable-Non-paralyzable.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright wp-image-26102 lazy-loaded\" src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Dead-Time-Detector-Paralyzable-Non-paralyzable.png\" alt=\"Totzeit - Detektor - L\u00e4hmbar - Nicht l\u00e4hmbar\" width=\"519\" height=\"697\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Dead-Time-Detector-Paralyzable-Non-paralyzable.png\" \/><\/a>In einem Geigerz\u00e4hler ist das F\u00fcllgas der Kammer ein Inertgas, das durch einfallende Strahlung ionisiert wird, und ein L\u00f6schgas von 5\u201310% eines organischen Dampfes oder eines Halogengases, um ein st\u00f6rendes Pulsieren durch L\u00f6schen der Elektronenlawinen zu verhindern.\u00a0Der Geigerz\u00e4hler sollte keine St\u00f6rimpulse abgeben und sich schnell in den passiven Zustand zur\u00fcckversetzen, bereit f\u00fcr das n\u00e4chste Strahlungsereignis.\u00a0Argon und Helium sind die am h\u00e4ufigsten verwendeten F\u00fcllgase und erm\u00f6glichen den Nachweis von Alpha-, Beta- und Gammastrahlung.\u00a0F\u00fcr die Neutronendetektion sind He-3 und BF\u00a0<sub>3<\/sub>\u00a0(Bortrifluorid) die am h\u00e4ufigsten verwendeten Gase.<\/p>\n<p>F\u00fcr jedes in der Kammer gesammelte Elektron bleibt jedoch 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.\u00a0Diese Atome kehren dann in ihren Grundzustand zur\u00fcck, indem sie Photonen emittieren, die wiederum eine weitere Ionisierung und damit st\u00f6rende Sekund\u00e4rentladungen erzeugen.\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 verbessert\u00a0<strong>&#8222;L\u00f6sch&#8220; -Techniken<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<p>Die L\u00f6schgasmolek\u00fcle haben eine schw\u00e4chere Affinit\u00e4t zu Elektronen als das Kammergas;\u00a0Daher nehmen die ionisierten Atome des Kammergases leicht Elektronen aus den L\u00f6schgasmolek\u00fclen auf.\u00a0Somit erreichen die ionisierten L\u00f6schgasmolek\u00fcle anstelle des Kammergases die Kammerwand.\u00a0Die ionisierten Molek\u00fcle des L\u00f6schgases werden durch Gewinnung eines Elektrons neutralisiert, und die freigesetzte Energie bewirkt keine weitere Ionisierung, sondern eine Dissoziation des Molek\u00fcls.\u00a0Diese Art des Abschreckens wird als\u00a0\u00a0<strong>Selbstabschrecken<\/strong>\u00a0\u00a0oder\u00a0\u00a0<strong>inneres Abschrecken bezeichnet<\/strong>\u00a0, da R\u00f6hren die Entladung ohne externe Unterst\u00fctzung stoppen.<\/p>\n<p>F\u00fcr Geigerz\u00e4hler\u00a0ist auch eine\u00a0externe L\u00f6schung m\u00f6glich, die manchmal als &#8220;\u00a0<strong>aktive L\u00f6schung<\/strong>\u00a0&#8220; oder &#8220;\u00a0<strong>elektronische L\u00f6schung<\/strong>\u00a0&#8220; bezeichnet wird.\u00a0Beim elektronischen L\u00f6schen wird eine vereinfachte Hochgeschwindigkeits-Steuerelektronik verwendet, um die Hochspannung zwischen den Elektroden nach jeder Entladungsspitze f\u00fcr eine feste Zeit schnell zu entfernen und wieder anzulegen, um die maximale Z\u00e4hlrate und Lebensdauer der R\u00f6hre zu erh\u00f6hen.<\/p>\n<p><strong>Sonderreferenz:\u00a0<\/strong><strong>US-Ministerium f\u00fcr Energie, Instrumantation und Kontrolle.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Band 2 vom 2. Juni 1992.<\/strong><\/p>\n<h2><strong>Arten von Geiger-M\u00fcller-R\u00f6hren<\/strong><\/h2>\n<p>Geigerz\u00e4hler werden\u00a0aufgrund ihrer Empfindlichkeit, einfachen Z\u00e4hlschaltung und F\u00e4higkeit zur Erfassung von Strahlung mit niedrigem Pegel\u00a0haupts\u00e4chlich f\u00fcr\u00a0<strong>tragbare Instrumente<\/strong>\u00a0verwendet\u00a0.\u00a0Obwohl Geigerz\u00e4hler haupts\u00e4chlich f\u00fcr die Detektion einzelner Partikel verwendet werden, sind sie auch in Gamma-Vermessungsmessger\u00e4ten zu finden.\u00a0Sie k\u00f6nnen fast alle Arten von Strahlung erfassen, es gibt jedoch geringf\u00fcgige Unterschiede in der Geiger-M\u00fcller-R\u00f6hre.\u00a0Die\u00a0<strong>Geiger-M\u00fcller-R\u00f6hre<\/strong>\u00a0erzeugt jedoch eine Impulsausgabe, die f\u00fcr alle detektierte Strahlung gleich gro\u00df ist, so dass ein Geigerz\u00e4hler mit einer Endfensterr\u00f6hre nicht zwischen Alpha- und Betateilchen unterscheiden kann.<\/p>\n<p>Es gibt zwei Haupttypen der\u00a0<strong>Geigerrohrkonstruktion<\/strong>\u00a0:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Endfenstertyp<\/strong>\u00a0.\u00a0Damit\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 Geigerz\u00e4hlern erkannt werden k\u00f6nnen, m\u00fcssen sie mit einem\u00a0<strong>d\u00fcnnen Fenster versehen sein<\/strong>\u00a0.\u00a0Dieses \u201e\u00a0<strong>Endfenster<\/strong>\u00a0\u201c muss d\u00fcnn genug sein, damit die Alpha- und Betateilchen eindringen k\u00f6nnen.\u00a0Ein Fenster mit nahezu beliebiger Dicke verhindert jedoch, dass ein Alpha-Partikel in die Kammer gelangt.\u00a0Das Fenster besteht \u00fcblicherweise aus Glimmer mit einer Dichte von ca. 1,5 &#8211; 2,0 mg \/ cm\u00a0<sup>2<\/sup>damit energiearme Beta-Partikel (z. B. aus Kohlenstoff-14) in den Detektor gelangen k\u00f6nnen.\u00a0Die Effizienzreduzierung 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. Idealerweise sollte eine Alpha-Strahlungsquelle aufgrund der D\u00e4mpfung in der Luft weniger als 10 mm vom Detektor entfernt sein.<\/li>\n<li><strong>Fensterloser Typ<\/strong>\u00a0.\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/gamma-ray\/\">Gammastrahlen<\/a>\u00a0haben nur sehr geringe Probleme, die Metallw\u00e4nde der Kammer zu durchdringen.\u00a0Daher k\u00f6nnen Geigerz\u00e4hler verwendet werden, um Gammastrahlung und\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radiation\/x-rays-roentgen-radiation\/\">R\u00f6ntgenstrahlen<\/a>\u00a0(d\u00fcnnwandige R\u00f6hren)\u00a0zu erfassen,\u00a0die zusammen als Photonen bekannt sind, und hierf\u00fcr wird die fensterlose R\u00f6hre verwendet.\n<ul>\n<li>Ein\u00a0<strong>dickwandiges Rohr<\/strong>\u00a0wird zur Detektion von Gammastrahlung oberhalb von Energien von etwa 25 KeV verwendet. Dieser Typ hat im Allgemeinen eine Gesamtwandst\u00e4rke von etwa 1-2 mm Chromstahl.<\/li>\n<li>Eine\u00a0<strong>d\u00fcnnwandige R\u00f6hre<\/strong>\u00a0wird f\u00fcr Photonen mit niedriger Energie (R\u00f6ntgen- oder Gammastrahlen) und Beta-Teilchen mit hoher Energie verwendet.\u00a0Der \u00dcbergang von d\u00fcnnwandigem zu dickwandigem Design erfolgt bei einem Energieniveau von 300\u2013400 keV.\u00a0Oberhalb dieser Ebenen werden dickwandige Designs verwendet, und unterhalb dieser Ebenen ist der direkte Gasionisationseffekt vorherrschend.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>Manchmal wird ein \u201ePfannkuchen\u201c -Design der Geiger-M\u00fcller-R\u00f6hre bevorzugt.\u00a0Dieser Detektor ist eine flache Geigerr\u00f6hre mit einem d\u00fcnnen Glimmerfenster mit gr\u00f6\u00dferer Fl\u00e4che.\u00a0Flache Geiger-R\u00f6hren wie diese werden als &#8222;Pfannkuchen&#8220; -R\u00f6hren bezeichnet.\u00a0Solche Rohre sind zum Schutz mit einem Drahtgitter versehen.\u00a0Diese Konstruktion bietet einen gr\u00f6\u00dferen Erfassungsbereich und damit eine h\u00f6here Effizienz, um die \u00dcberpr\u00fcfung zu beschleunigen.\u00a0Der Druck der Atmosph\u00e4re gegen den niedrigen Druck des F\u00fcllgases begrenzt jedoch die Fenstergr\u00f6\u00dfe aufgrund der begrenzten Festigkeit der Fenstermembran.<\/p>\n<h2><strong>Detektion von Neutronen mit Geigerz\u00e4hler<\/strong><\/h2>\n<p>Da die\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutron\/\">Neutronen<\/a>\u00a0sind\u00a0<strong>elektrisch neutrale Teilchen,<\/strong>\u00a0sind sie in erster Linie mit starken Kernkr\u00e4fte jedoch nicht beschr\u00e4nkt\u00a0auf elektrische Kr\u00e4fte.\u00a0Daher\u00a0<strong>ionisieren<\/strong>\u00a0Neutronen\u00a0<strong>nicht direkt<\/strong>\u00a0und m\u00fcssen normalerweise\u00a0in geladene Teilchen\u00a0<strong>umgewandelt<\/strong>\u00a0werden, bevor sie nachgewiesen werden k\u00f6nnen.\u00a0Im Allgemeinen muss jeder Neutronendetektortyp mit einem Konverter (um Neutronenstrahlung in gemeinsame nachweisbare Strahlung umzuwandeln) und einem der herk\u00f6mmlichen Strahlungsdetektoren (Szintillationsdetektor, Gasdetektor, Halbleiterdetektor usw.) ausgestattet sein.<\/p>\n<p>Es ist nicht \u00fcblich, aber Geigerz\u00e4hler k\u00f6nnen auch zur Neutronendetektion verwendet werden.\u00a0In diesem Fall muss das Geiger-M\u00fcller-Rohr die Innenseite des Rohrs mit Bor beschichtet haben, oder das Rohr muss Bortrifluorid (BF\u00a0<sub>3<\/sub>\u00a0) oder Helium-3 als F\u00fcllgas enthalten.<\/p>\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>Eine Geiger-M\u00fcller-Z\u00e4hlrohr ist ein wesentlicher Bestandteil des Geigerz\u00e4hlers. Die Geiger-M\u00fcller-Z\u00e4hlrohr ist das Sensorelement, das Strahlung erfasst. Es gibt zwei Haupttypen der Geigerrohrkonstruktion. Strahlendosimetrie Detektor f\u00fcr ionisierende Strahlung &#8211; Geigerrohr Ein Geigerz\u00e4hler besteht aus einer\u00a0Geiger-M\u00fcller-Z\u00e4hlrohr\u00a0(dem Sensorelement, das die Strahlung erfasst) und der Verarbeitungselektronik, die das Ergebnis anzeigt. Der Geigerz\u00e4hler\u00a0kann ionisierende Strahlung wie\u00a0Alpha-\u00a0\u00a0und\u00a0\u00a0Betateilchen\u00a0,\u00a0\u00a0Neutronen\u00a0und\u00a0\u00a0Gammastrahlen\u00a0\u00a0mithilfe des Ionisationseffekts\u00a0erfassen\u00a0, der in &#8230; <a title=\"Was ist Geiger-M\u00fcller-Z\u00e4hlrohr\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-geiger-muller-rohre-geigerkammer-definition\/\" aria-label=\"Mehr dazu unter Was ist Geiger-M\u00fcller-Z\u00e4hlrohr\">Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[48],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Was ist Geiger-M\u00fcller-R\u00f6hre - Geigerkammer - Definition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Eine Geiger-M\u00fcller-R\u00f6hre ist ein wesentlicher Bestandteil des Geigerz\u00e4hlers. 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