Messgeräte zur Dosimetrie

Grundlagen
Die Grundlage der Messung ist die ionisierende Wirkung radioaktiver Strahlung.

Photoplatte
Die einfachste Methode ist die Messung mit Hilfe eines Filmplättchens, das in eine undurchsichtige Folie eingeschweißt wurde. Da die ionisiernde Strahlung (außer α-Strahlung) die Folie durchdringt, wird die Platte geschwärzt. Entwickelt man sie anschließend, so kann man aus dem Schwärzungsgrad auf die Bestrahlungsstärke schließen.

Nebelkammer und Wasserkammer In einer Kammer wird unter hohem Druck feuchte Luft oder Wasser in einen überkritischen Zustand gebracht, d.h. in einen Zustand, in dem der Wasserdampf eigentlich kondensieren bzw. das Wasser eigentlich sieden müsste. Dies setzt aber voraus, dass es Kondensations- bzw- Siedekeime gibt, kleine Verunreinigungen in der Substanz, an denen der Prozess beginnen kann. Dringt nun radioaktive Strahlung in diese Kammer ein, so entstehen Ionen, die als solche Keime fungieren. Damit entstehen Streifen von Nebel bzw. Siedebläßchen. Aus der Länge dieser Streifen kann man auf die Art der Strahlung schließen. Stellt man die Kammer in ein Magnetfeld ein, so wirkt auf die geladenen Teilchen die Lorentzkraft. So kann man zusätzlich aus der oft spiralförmigen Bahn auf die Ladung und Geschwindigkeit der Teilchen schließen.

Geiger-Müller-Zählrohr: In einem weitgehend evakuierten Metallrohr befindet sich ein dünner Draht. Zwischen der Wand und dem Draht wird eine Hochspannung angelegt. Tritt ein Strahlungsteilchen in diese Röhre ein, so werden die entstehenden Ionen zum Draht hin beschleunigt und erzeugen dadurch eine Kaskade weiterer Ionen. Es entsteht ein Blitz. Dadurch entsteht kurzzeitig an dem Widerstand ein Spannungsstoß, der ggf. über einen Verstärker gemessen werden kann. Der Widerstand begrenzt den auftretenden Strom und verhindert dadurch, dass der Blitz dauerhaft entsteht. Die Zeit bis zum Abklingen des Blitzes bezeichnet man als Totzeit des Zählrohres, da in dieser Zeit keine neuen Teilchen detektiert werden können. Sie liegt i.d.R. unter einer Millisekunde.

Szintilationszähler: In einem Kristall entstehen durch die Ionisation und die anschließende Rekombination minimale Lichtblitze. Diese werden über einen aufwändigen Prozess verstärkt und in eine Spannung umgewandelt, die der Energiemenge des freigesetzen Lichtblitzes proportional ist. Aus dieser gemessenen Energie kann man auf die Art und Energie der beteiligten Teilchen schließen. Dieses Verfahren ist am aussagekräftigsten, aber auch am aufwändigsten und teuersten.

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