2.4 Festkörperdetektoren

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Gläser sind dagegen amorphe Substanzen, für die das Bändermodell nur teilweise verwendet wer-
den kann. Sie ähneln in ihrer Struktur eher den Lösungen als den Kristallen. Glasszintillatoren ha-
ben zwar eine geringere Ansprechwahrscheinlichkeit als kristalline Szintillatoren, sie sind dafür
sehr viel robuster im Umgang. Sie sind chemisch inert, also säure- und basenfest, und sehr preis-
wert in nahezu beliebigen Formen herzustellen. Als anorganische Gasszintillatoren werden vor al-
lem Edelgase verwendet, deren Ansprechwahrscheinlichkeit über den Gasdruck gesteuert werden
kann. Kristalline anorganische Szintillatoren haben wegen ihrer Dichte und hohen Ordnungszahl in
der Regel eine hohe Wechselwirkungswahrscheinlichkeit und große Lichtausbeuten, die Nach-
leuchtdauern (die Zeitkonstanten des Fluoreszenzlichtes) sind dagegen vergleichsweise groß (s.
Tab. 2.3).
Szintillator Zeff λmax (nm) Ausbeute
(%)
Anorganische Szintillatoren:
Abklingzeit
(ns)
Dichte
(g/cm 3 )
Bemerkungen
NaJ(Tl) 50 410 10 250 3.67 sehr hygroskopisch, große und
reine Kristalle
CsJ(Tl) 54 420-450 7.5 550 4.51 nicht hygroskopisch
ZnS(Ag) 27 450 10 3000 4.1 sehr kleine Kristalle
CdS(Ag) 44 760 10 >1000 4.8 gelb
CaWO4 59 430 5 >1000 6.06 kleine Kristalle
Gläser 20 400 0.5 40 - 50 2.0 chemisch inert, preiswert
Organische Szintillatoren:
Anthrazen 5.8 445 5 25 1.25 org. Kristalle
Stilben 5.7 438 3.7 7 1.16 org. Kristalle
Terphenyl 5.8 415 2.75 12 1.12 org. Kristalle
Diphenylazethylen
Polyvinyltoluol
5.8 390 1.3 - 4.6 7 1.18 org. Kristalle
5.6 380 2 3 1.0 fester Kunststoff mit 4% gelöstem
Terphenyl und 0.1% Diphenylstilben
als Aktivatoren
Toluol 5.6 430 2-3