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Experimente mit selbst gebauten Geigerzählern, Funken- und Nebelkammern

Grundlagen und Praxis der radioaktiven Messtechnik

AutorThomas Rapp
VerlagFranzis
Erscheinungsjahr2009
Seitenanzahl222 Seiten
ISBN9783772337482
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis19,99 EUR
Das physikalische Phänomen der Radioaktivität war lange Zeit nur Wissenschaftlern bekannt. Obwohl durch das 'Gleichgewicht des Schreckens' nukleare Kriege vermieden wurden, hat das 'Atom' seit dieser Zeit für viele Menschen nichts von seinem Schrecken verloren. Für sich gesehen ist die Radioaktivität aber eine natürliche Eigenschaft der Materie, ähnlich der Elektrizität, die dem interessierten Experimentator anschauliche Versuche ermöglicht.

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Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Wichtige Hinweise7
Inhalt8
1 Allgemeine Grundlagen12
2 Strahlenquellen15
2.1 Radioaktive Erze15
2.2 Glühstrümpfe16
2.3 Schweißelektroden17
2.4 Leuchtfarben17
2.5 Rauchmelder17
2.6 Uranglas18
2.7 Kaliumverbindungen18
2.8 Höhenstrahlung20
2.9 Röntgenstrahlung21
3 Ionisationsdetektoren23
3.1 Ionisationskammer25
3.1.1 Einfache Ionisationskammer mit Elektroskop27
3.1.2 Ionisationskammer mit elektronischem Verstärker30
3.2 Proportionalzähler36
3.3 Geiger-Müller-Zählrohr40
3.3.1 Einfacher Geigerzähler42
3.4 Spezielle Zähleinrichtungen44
3.4.1 Funkenzähler44
3.4.2 Spitzenzähler49
3.4.3 Parallelplatten-Zähler53
3.4.5 Resistive Plate Counter (RPC)56
3.5 Funkenkammer59
3.5.1 Vielplattenkammer59
3.5.2 Die Projektionskammer65
3.5.3 Kammer mit großem Plattenabstand (Wide Gap Chamber)70
4 Szintillationsdetektoren73
4.1 Einfaches Spinthariskop73
4.2 Szintillationszähler mit Fotovervielfacher74
4.3 Szintillationskristalle76
4.3.1 Anorganische Szintillatoren77
4.3.2 Szintillationszähler mit Zinksulfid77
4.3.3 Organische Szintillatoren78
4.3.4 Szintillationszähler mit Naphtalin79
4.5 Einfacher Szintillationszähler80
4.6 Plastikszintillator84
4.7 Flüssige Szintillatoren85
5 Cherenkov-Strahlung90
6 Halbleiterdetektoren99
6.1 Halbleiterzähler mit Fotodiode100
6.2 Einfacher Zähler mit Halbleiterdetektor103
6.3 Sprintiskop mit CCD-Kamera105
7 Nebelkammern107
7.1 Expansionsnebelkammern108
7.1.2 Einfache Nebelkammer108
7.1.3 Nebelkammer mit Flüssigkolben115
7.1.4 Vollautomatische Nebelkammer118
7.2 Diffusionsnebelkammern126
7.2.1 Nebelkammer mit Peltier-Elementen127
7.2.2 Diffusionskammer mit Trockeneiskühlung137
7.2.3 Diffusionskammer mit Kompressorkühlung140
8 Elektronik142
8.1 Netzteile142
8.1.1 Netzteil für Zählrohre bis 1.000 V Betriebsspannung143
8.1.2 Universalnetzteil für Spannungen bis 10 kV143
8.1.3 Netzteil für Spannungen größer 10 kV146
8.2 Diskriminatorschaltungen148
8.2.1 Einfache Diskriminatoren148
8.2.2 Fensterdiskriminator149
8.2.3 Vielkanalanalysator150
8.3 Koinzidenzschaltung154
9 Experimente156
9.1 Messungen mit Höhenstrahlung156
9.1.1 Mesonenteleskop156
9.1.2 Schauermessung159
9.2 Messung der radioaktiven Umweltbelastung160
9.2.1 Messung der radioaktiven Luftverschmutzung162
9.2.2 Messungen an Paranüssen163
9.2.3 Messungen an Wildpilzen166
9.3 Messung der Halbwertszeit von Thoriumemanation167
9.4 Messung von Thorium A und Thorium B169
9.5 Die Uranzerfallsreihe171
9.6 Gassammlung mit Aktivkohle172
9.7 Einfache Röntgenquelle zum Testen von Detektoren173
Anhang178
10.1 Tabellen178
10.1.2 Radioaktive Zerfallsreihen181
10.2 Programmlisten185
10.2.1 Betriebsprogramm der Membrankammer185
10.2.2 Betriebsprogramm des Fensterdiskriminators202
10.2.3 Betriebsprogramm des Vielkanalanalysators208
10.3 Literaturreferenzen219
10.4 Bezugsquellen221
Sachverzeichnis222

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