Das Geiger-Müller Zählrohr (Geigerzähler)

Beschreibung / Inhalt
Das Dokument beschreibt das Geiger-Müller-Zählrohr, welches 1928 von Hans Geiger und Walter Müller entwickelt wurde und die Möglichkeit bietet, ionisierende Teilchen im Raum zu detektieren. Das Zählrohr besteht aus einem zylindrischen Rohr, das bei leichtem Unterdruck mit Luft, einem Edelgas (meist Argon) und Alkoholdampf gefüllt ist. In der Achse des Rohres ist ein sehr dünner Wolfram- oder Stahldraht isoliert aufgespannt, der als Anode dient. Die Rohrwand wird mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden und dient somit als Kathode. Je nach Spannungsbereich verhält sich das Zählrohr anders. Spannungsbereiche wie der Rekombinationsbereich und der Sättigungsbereich beeinflussen das Verhalten des Zählrohrs. Im Proportionalitätsbereich hingegen kann man zwischen α- und β-Strahlen unterscheiden. Im Auslösebereich hingegen bleibt bei einem weiteren Anstieg der Spannung die Ladung nahezu konstant. Tritt ein ionisierendes Strahlungsteilchen in das Röhreninnere ein, leiten die von ihm erzeugten Ionen einen Entladungsstoß ein. Die entstandenen Ionen (Elektronen) stauen sich vor dem Widerstand R und betätigen somit ein angeschlossenes Zählwerk. Das Zählrohr bleibt nach jedem Spannungstoß gegenüber neu eintretenden Teilchen eine gewisse Zeit unempfindlich, die sogenannte Totzeit, da erst alle positiven Ionen, die in unmittelbarer Nähe des Drahtes entstanden sind, abwandern müssen. Danach können weitere Teilchen nachgewiesen werden. Der Nulleffekt, bei dem das Zählrohr auch ohne spezielle Strahlenquelle anspricht, wird durch kosmische Höhenstrahlung und allgemeiner natürlicher und künstlicher Radioaktivität in der Umgebung verursacht.
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Auszug aus Referat
DAS GEIGER-MüLLER-ZäHLROHR Das Geiger-Müller-Zählrohr, das 1928 von Hans Geiger und Walter Müller entwickelt wurde, ermöglicht es, auf einfache Weise ionisierende Teilchen im Raum festzustellen. Bei dem Zählrohr handelt es sich um ein zylindrisches Rohr, das bei leichtem Unterdruck mit Luft, einem Edelgas (meist Argon) und Alkoholdampf gefüllt ist. In der Achse dieses Rohres ist ein sehr dünner Wolfram- oder Stahldraht isoliert aufgespannt. Die Rohrwand wird mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden, sie dient damit als Kathode, während der Draht als Anode dient. Zwischen Metallwand und Draht wird eine Spannung von einigen 100 Volt angelegt. Die Höhe dieser Spannung bestimmt das Verhalten des Zählrohrs entscheidend. Bei geringer Spannung gelangen kaum Ionen zu den Elektroden, dieser Spannungsbereich ist der sogenannte Rekombinationsbereich (I). Aufgrund der geringen Geschwindigkeit reagieren die Ionen schon auf dem Weg zu den Elektroden mit anderen Ladungen und werden neutralisiert. Der Sättigungsbereich (II) ist erreicht, wenn trotz Steigerung der Spannung der Ionenstrom nicht weiter ansteigt. Das weitere Ansteigen der Ladung im Proportionalitätsbereich (III), beruht auf der Reaktion von Ionen (meist Elektronen) mit der Luft im Metallrohr; um dies zu vermeiden, verwendet man zum Teil Argon als Füllgas, da Edelgase keine negativen Ionen bilden, die die Elektronen neutralisieren könnten. Die Grafik zeigt, daß die Ladung der Ionen, die am Draht durch ...
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