2.4 Festkörperdetektoren

2.5 Chemische Detektoren 199
wirken, müssen Dosen im Bereich von 10 3 bis 10 8 Gy angewendet werden. Die Extinktion der or-
ganischen Substanzen wird je nach Material bei Wellenlängen zwischen etwa 300 nm (UV) und
650 nm (rot) bestimmt. Details und Literaturhinweise finden sich in [Reich] und ([Kohlrausch],
BdII).
Elektronenspinresonanz: Werden kristalline Festkörper einem ionisierenden Strahlungsfeld
ausgesetzt, so entstehen unter anderem freie, elektrisch neutrale Molekülfragmente, die sogenann-
ten Radikale. Wegen ihrer räumlichen Fixierung im Kristall bleiben sie trotz ihrer chemischen Re-
aktivität als freie Radikale bestehen, da sie keine geeigneten Reaktionspartner finden. Ihr Nachweis
geschieht mit der sogenannten Elektronenspinresonanz (ESR). Dabei werden Proben mit freien Ra-
dikalen in ein statisches Magnetfeld gebracht, so daß die Energiezustände freier Elektronen in den
Radikalen energetisch aufspalten. Durch ein überlagertes hochfrequents magnetisches Wechselfeld
können resonanzartige Übergänge zwischen diesen Elektronenniveaus angeregt werden. Der Nach-
weis geschieht durch Messung der bei der Resonanzfrequenz absorbierten Mikrowellenleistung.
Das magnetische Wechselfeld hat Frequenzen im Mikrowellenbereich (Frequenz etwa 1 GHz). Die
Resonanzamplitude ist proportional zur Zahl der freien Radikale im Festkörper. Die wichtigste Do-
simetersubstanz ist die Aminosäure Alanin, die leicht in sehr reiner Form und als großvolumige
Kristalle hergestellt werden kann. In Alanindosimetern wird die Dosimetersubstanz allerdings in
Pulverform verwendet, um eventuelle Richtungsabhängigkeiten bei der Auswertung auszuschlie-
ßen. Mit Alanin können Dosen zwischen etwa 5 Gy und 10 6 Gy mit ausreichender Genauigkeit
nachgewiesen werden. Alanindosimeter zeigen ein temperatur- und luftfeuchteabhängiges Fading.
Ihre Anzeigen sind außerdem nur für Dosen bis etwa 10 4 Gy dosisproportional, bei höheren Dosen
wird allmählich eine Sättigung erreicht. Alanindosimeter werden also wie die anderen chemischen
Dosimeter vor allem zum quantitativen Nachweis hoher Dosen z. B. in der industriellen Fertigung
oder Forschung verwendet.
2.6 Filmemulsionen
Mit Photoemulsionen lassen sich alle Arten ionisierender Strahlung nachweisen. Sie bestehen meist
aus Bromsilberkristallen (Durchmesser 0.2 µm bis 2 µm), die in feinverteilter Form in Bindemittel
(Gelatine, Kunststoffe) eingebettet und auf einen geeigneten Träger aufgebracht werden. Als Träger
für solche Schichten dienen Kunststoffolien (z. B. Azetylzellulose für photographische Filme), Pa-
pier oder Glasscheiben (photographische Platten). Mit Photoemulsionen lassen sich Spuren einzel-
ner Strahlungsteilchen oder auch Dosisverteilungen über ausgedehnte Flächen, die nicht notwendig