Teilchendetektor


Teilchendetektor

Ein Teilchendetektor ist ein Messgerät zum Nachweisen freier, bewegter Moleküle, Atome oder Elementarteilchen. Da mit Teilchendetektoren Teilchen mit äußerst gegensätzlichen Eigenschaften nachgewiesen werden, gibt es viele verschiedene Teilchen- und Strahlungsdetektoren mit verschiedenen Wirkungsprinzipien.

Inhaltsverzeichnis

Nachweis über elektromagnetische Wechselwirkung mit Materie

Gasgefüllte Ionisationsdetektoren

Modernes Dosisleistungsmessgerät. Im Inneren befindet sich ein Geiger-Müller-Zählrohr.

Halbleiterdetektoren

In Halbleiterdetektoren erzeugt ionisierende Strahlung ähnlich wie in Ionisationskammern (s.o.) freie elektrische Ladungen. Diese Impulse werden durch entsprechende Schaltkreise (zum Beispiel Transistoren) verstärkt, die direkt mit dem Detektor zusammengebaut sein können.

So können Silizium-Pin-Fotodioden in Sperrrichtung bei geringer Betriebsspannung in einem abgeschirmtem lichtdichten und empfindlichen, hochohmigen Verstärker sowie anschließendem rauschunterdrückenden Diskriminator bzw. Komparator verwendet werden.

Szintillationsdetektoren

Der Szintillationsdetektor ist ein Detektor, der die Eigenschaft verschiedener Materialien ausnutzt, die beim Durchtritt ionisierender Teilchen erzeugte Anregung in Licht umzuwandeln. Das erzeugte Licht ist eine Funktion der vom Teilchen abgegebenen Energie. Der entstehende Lichtblitz wird zum Beispiel mit einer Photozelle mit nachgeschaltetem Sekundärelektronenvervielfacher nachgewiesen.

Spurdetektoren

Spuren in einer Nebelkammer

Tscherenkov-Detektoren

Ein Tscherenkov-Detektor ist ein Detektor, der den Tscherenkow-Effekt zur Detektion von Teilchen nutzt. Es gibt verschiedene Ausführungen, angefangen von der Messung, ob Licht ausgesendet wird (Schwellendetektor), bis zur Bestimmung von Richtung und Öffnungswinkel des Lichtkegels (zum Beispiel RICH und DIRC).

Tscherenkov-Detektoren können sehr groß sein und eignen sich daher als Neutrinodetektoren.

Weitere Verfahren

Nachweis von nicht elektromagnetisch wechselwirkenden Teilchen

Weblinks


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