Kapitel 7.4: Nachweismethoden für ionisierende Strahlung - PTB

7.4.2 Nachweis mittels Ionisation in Gasen 427
Im Bereich der selbständigen Entladung 6 steigt die Höhe der Ladungsimpulse mit der
Spannung weiter an und Sekundärprozesse, die das „Weiterbrennen" der Entladung bewirken,
werden zunehmend wahrscheinlicher. Da hierdurch das Zählrohr zerstört werden kann, sind diese
Zählrohrspannungen zu vermeiden.
Die Form des Ladungsimpulses wird anfänglich durch die Ladungssammelzeiten
für die Ionen bestimmt. Der Anstieg ist für Proportionalzählrohre und für Auslösezählrohre
praktisch gleich, die größere Raumladung bei Auslösezählrohren hat noch keinen
Einfluß. Da die Stoßmultiplikation innerhalb eines Abstandes weniger freier Weglängen
vom Zähldraht erfolgt, ist der Beitrag der Elektronen zum Gesamtimpuls gering
(< 10%). Trotz der geringen Beweglichkeit der positiven Ionen erhält man einen
schnellen Impulsanstieg, da die Ionen bei der hohen Feldstärke in Anodennähe in kurzer
Zeit eine große Potentialdifferenz durchlaufen. Der weitere Verlauf wird durch die
Zeitkonstante des externen Meßkreises bestimmt. Zum Nachweis wird der steile Anstieg
des Impulses ausgenutzt. Als Differentiationszeitkonstante im Linearverstärker wählt
man ca. 10 ^s.
Totzeit (s. Fig. 7.38) ist bei Auslösezählrohren die Zeitspanne nach dem Beginn des
Impulses, während der das Zählrohr durch die vorangegangene Ionisation auf weitere
einfallende Strahlung nicht anspricht. Die Erholzeit ist die Zeit, nach der die
Impulshöhe wieder ihre volle Höhe annehmen kann. Unter der Auflösungszeit
versteht man die Zeit, nach welcher ein der vorangegangenen Ionisation folgender
Impuls die Ansprechschwelle des Nachweisgerätes erreicht. Diese Zeit gehört nicht zu
den eigentlichen Zählrohrdaten, weil sie von der jeweiligen Schaltung des Nachweisgerätes
abhängt.
/% als
.erholt" geltend
U, Uk U, Ui ü
Fig. 7 .38 Zeitlicher Verlauf der Impulse eines Auslösezählrohres
Erläuterung der Begriffe Totzeit, Auflösungszeit
und Erholzeit
Fig. 7.39 Gemessene Impulsraten n in Abhängigkeit
von der Zählrohrspannung U eines Auslösezählrohres
(Zählrohrcharakteristik)
£/o ist die Startspannung, Uj, die empfohlene
Betriebsspannung für das Zählrohr, die
Indizes A und E stehen für Anfang und
Ende des Plateaus
Die Kenn- und Betriebsdaten eines Auslösezählrohres (Zählrohrcharakteristik) sind
'n Fig. 7.39 dargestellt. Um ein Zählrohr zu prüfen und die günstigste Betriebsspannung
zu ermitteln, nimmt man bei konstanter Strahlungsleistung die Anzahl n der in einer
vorgegebenen Zeit t abgegebenen Impulse in Abhängigkeit von der Spannung U auf.
^an erhält eine als Charakteristik des Zählrohres bezeichnete Kurve. Unterhalb einer
durch die Ansprechschwelle des Zählgerätes gegebenen Spannung werden keine Impulse