28.01.2010 - bei heidingers.de

Physikprotokoll vom 28.01.2010
Paul-von-Denis Gymnasium
Anwesende: Leistungskurs Physik der MSS 13
Leitung der Stunde: Herr Heidinger
Protokollant: Annett Pape
Gliederung:
1. Wiederholung der Ionisationskammer
2. Fortführung des Versuchs der Ionisationskammer
3. Geiger-Müller-Zählrohr
3.1 Aufbau
3.2 Charakteristik
1.Wiederholung der Ionisationskammer
Bemerkung:
- Strahler ist komplett abgeschirmt
- ähnliche Funktionsweise zum Geiger-Müller-Zählrohr
- Strahlung wird mit Spannungsgerät und Erdung verbunden
- Luft in der Kammer wird durch Strahlung ionisiert
- Strommessgerät befindet sich zwischen Strahler und Erdung
- Aluminiumdeckel schirmt Strahlung ab, kann somit nur in eine Richtung raus
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-
durch eine positive Ladung entstehen Influenzströme → rufen einen Großen
Ausschlag am Messgerät hervor (Anzeige der Ionenströme)
2. Fortführung des Versuchs der Ionisationskammer
Durchführung:
-
Verbinde das Gehäuse mit dem positiven Pol des Netzgeräts
Verbinde das Präparat über einen Strommessverstärker mit der Erdung
Steigere langsam die Saugspannung (Achtung Influenzströme)
Lies den Ionenstrom am Messgerät ab
Erklärung
Die Ionen werden zum Minuspol (Erdung) wandern.
Dort rekombinieren sie mit nachfließenden Elektronen aus der Erdung.
Dieser Elektronenstrom wird verstärkt
3. Geiger-Müller-Zählrohr)
3.1 Aufbau
Füllgas (Argon)
Deckel
100mbar
Glimmer
bar
elektrisches
Feld
Spannungsimpuls
10MΩ
Isolator
Zähler
1MΩ
Spannungsleiter
400 V
(dadurch elektrisches Feld)
Bemerkung zum Aufbau:
- zwei Plattenkondensatoren aufgrund von Influenz
- Kondensator bricht durch Strom zusammen
- Unterdruck aufgrund der Halbevakuierung Feuchtigkeit würde stören und
ionisierte Teilchen brauchen länger, um sich anzuschließen
- Elektron wird mit 40000 V beschleunigt, stößt die anderen Elektronen an
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Stoßionisierung/Stoßionisation, Kettenreaktion nimmt exponentiell zu
Ein zentraler Draht befindet sich in einem teilevakuierten Gehäuse mit ArgonFüllung.
Diese besitzt gegenüber dem (geerdeten) Gehäuse eine Spannung von 200V…600V
Funktionsweise
Tritt ein Röntgenquant (oder β-, α-Teilchen) durch das sehr dünne Glimmerfenster
wird ein (kleiner) Teil des Gases entlang des Weges ionisiert.
Diese Ionen werden beschleunigt im Feld zwischen Draht und Gehäuse und
erzeugen dabei weitere Ionen (Stoßionisation). Es kommt zu einer Kettenreaktion,
die einen Ladungsimpuls freisetzt. Dieser erzeugt einen Strom durch die
Wiederstände und damit einen Spannungsimpuls, der durch einen Kondensator auf
den Zähler übertragen wird.
Bemerkung: Röntgenquant ist ähnlich der γ-Strahlung
β
α – Teilchen
3.2 Charakteristik
I. Proportionalbereich:
Die Zahl der Sekundärelektronen nimmt mit der Saugspannung zu
(Definition: Sekundärelektronen: durch auftreffende „primäre“ Elektronen aus einem
Material ausgelöste Elektronen. Die Zahl der durch ein primäres Elektron frei
gemachten Sekundärelektronen heißt Sekundäremissionsfaktor. Er ist vom Material
und von der Energie der einfallenden Teilchen abhängig und kann bis zu 10
betragen. Ausgenutzt werden die Sekundärelektronen z. B.
im Elektronenvervielfacher.) www.wissen.de
II. Zählbereich
Jedes Teilchen erzeugt die gleiche Zahl von Sekundärelektronen, also jeweils ein
Impuls pro Teilchen
III. Gasentladung
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