Experimentelle Methoden der Kernphysik

ISBN-13: 9783540035602 / Niemiecki / Miękka / 1966 / 180 str.

P. Stoll

Opis

Die experimentellen Methoden der Kernphysik entwickeln sim zur Zeit mit ungeheurer Gesmwindigkeit und umfassen ein weites Gebiet, dessen gesmlossene Darstellung den Rahmen dieses Vorhabens weit sprengen wiirde. Die sim aufdrangende Besmrankung liegt darin, daB nur die experimentellen Methoden der sog. "niederenergetismen Kernphysik" in einer Auswahl behandelt werden, wobei der Smwerpunkt auf den eigentlimen Namweismitteln von Quanten und Partikeln liegt. In meiner iiber amt Jahre gehaltenen Vorlesung iiber dieses Arbeitsgebiet an der Eidg. Temn. Homsmule in Ziirim ist mir aufge fallen, daB die Studierenden, obsmon einige hervorragende Mono graphien in Einzeldarstellung existieren, vorerst sehr miihevoll ihr Wissen aus Originalarbeiten zusammensumen muBten. Fiir einen Physiker, der sim taglim damit besmaftigt, wird das immer nom der rimtige und exakte Weg sein. Fiir die Mehrzahl der allgemein interessierten Physiker und Natur wissenschaftler, und vor allem fiir alle Mitbeniitzer der kernphysikali schen Technik im Laboratorium ist diese knappe Darstellung als Hilfs mittel gedamt. Die ausfiihrlimen Literaturzitate erlauben es aum in jedem Falle, tiefer in die Materie einzudringen. Neben dem beinahe klassischen Wissensgut wird man aum aktuelle Aspekte, wie eine Einfiihrung in die Temnik der Halbleiterzahler oder einen Ausblick iiber die Blasenkammer finden, die als eines der wimtig sten Instrumente der Homenergiephysik nam der strengen Auswahl iiberhaupt nimt behandelt werden sollten. Dieser Tendenz zur Aktualitat wurde trotz der Einteilungsschwierig keiten eifrig nachgelebt, urn das zur Zeit stiirmisch anhaltende Vor wartsdringen der kernphysikalischen MeBtechnik zu dokumentieren. Frl. M. ETTER und Herrn W. SCH.AUBLIN bin ich fiir die Ausarbei tung des Manuskriptes zu Dank verpflichtet."

Spis treści

I. Einheiten der radioaktiven Strahlungsmessung und Dosimetrie mit experimentellen Daten.- I.1. Strahlungseinheiten, radioaktive Mengeneinheit, Aktivität einer Quelle.- I.2. Dosiseinheiten.- I.2.1. Definitionen.- I.2.2. Dosisleistungen von ?-Strahlern.- I.2.3. Dosisleistungen von Neutronen.- I.2.4. Dosisleistungen von ?-Strahlern.- I.3. Abschirmprobleme bei ?-Strahlern und Neutronen.- I.3.1. Toleranzdosis und Toleranzströme.- I.3.2. Abschirmmaßnahmen gegen ?-Strahlen.- I.3.3. Abschirmmaßnahmen gegen Neutronen.- Literatur.- II. Detektoren zum Nachweis und für die Spektroskopie der Kernstrahlung.- II.1. Der Ionisationsprozeß.- II.1.1. Primäre Ionisation.- II.1.2. Reichweite — Energie — Kurven.- II.1.3. Sekundäre Ionisationseffekte.- II.1.4. Totale Ionisation in Abhängigkeit von der Energie.- II.2. Elektronische Zähler und Meßgeräte.- II.2.1. Ionisations-Effekte in gasgefüllten Zählrohren und Kammern.- II.2.2. Ionenbeweglichkeiten.- II.2.3. Elektronenbeweglichkeiten.- II.2.4. Elektronen-Anlagerung.- II.2.5. Rekombination von Ionen und Elektronen.- II.2.6. Die elektrostatische Impulsbildung bei Ionisationskammern und -Zählern.- II.3. Technische Gestaltung und experimenteller Einsatz gasgefüllter Detektoren für ionisierende Teilchen.- II.3.1. Ionisationskammer.- II.3.2. Ausbildung und Probleme der integriert messenden Ionisationskammer („Strom-Kammer“).- II.3.3. „Schnelle“ Impuls-Ionisationskammern.- II.3.4. Proportionalrohr.- II.3.5. Geiger-Müller(G.M.)-Rohr.- II.4. Das Problem der Ankopplung gasgefüllter Detektoren an geeignete Impuls verstärker (Charakteristik wich tiger Netzwerkelemente).- II.4.1. Einleitung und Problemstellung.- II.4.2. Die Laplace-Transformation als Hilfsmittel für die Behandlung der wichtigsten Netzwerkelemente bei impulsmäßiger Belastung.- II.4.3. Charakteristik einiger wichtiger Netzwerkelemente mit Beispielen.- II.5. Impulsspektroskopie mit Szintillationszählern.- II.5.1. Übersicht über die prinzipielle Meßanordnung.- II.5.2. Photo-Sekundärelektronenvervielfacher (Photomultiplier).- II.5.3. Anorganische und organische Szintillatoren (Phosphore).- II.5.4. Ankopplung des Photovervielfachers an den Linearverstärker. Das Integrationsnetzwerk.- II.6. Cerenkov-Zähler.- II.7. Halbleiter-Detektoren.- II.7.1. Prinzip und Anwendungsgebiete.- II.7.2. Charakteristik der „Grenzschicht“-Halbleiter-Zähler.- II.7.3. Beispiele von Spektren, aufgenommen mit Halbleiter-Detektoren und das Betriebs verhalten der Zähler.- II.8. Die Kernphotoplatte als Nachweismittel.- II.8.1. Übersicht über die Kernphotoplattentechnik.- II.8.2. Anwendungsbeispiele der Kernphotoplattentechnik.- a) Massenbestimmung mit Hilfe der Kornauszählung (für einfach geladene Teilchen).- b) ?-Strahl-Methode.- c) Vielfach-Streuung (Coulomb-Streuung).- II.9. Blasenkammer.- Literatur.- III. Koinzidenz-Meßtechnik.- III.1. Koinzidenz-Meßmethoden.- III.1.1. Einführung in die Koinzidenz-Meßtechnik.- a) Kontinuierliche Delay-line.- b) Diskrete Delay-line.- III.1.2. Anwendungen der Koinzidenz-Methode (Abschätzungen der meßtechnischen Voraussetzungen).- Literatur.- IV. Die Aktivierungsmethode als Mittel zur Bestimmung des Neutronenflusses.- IV.1. Meßmethode.- IV.2. Durchführung der Aktivitätsmessung.- IV.3. Aktivierungsquerschnitt bei thermischen Neutronen. Herstellung von radioaktiven Quellen im thermischen Fluß.- V. Strahlungsquellen der Kernphysik.- V.1. Einleitung und Übersicht.- V.2. Erzeugung von Teilchen- und Gammastrahlen mit Hilfe von Kernreaktionen.- V.2.1. Einfangs-Resonanz-Reaktionen als Teildien- und Strahlen-Quellen.- V.2.2. Ausbeute einer Resonanzeinfangs-Kernreaktion und Ausbildung der Target.- V.3. Bremsstrahlungsspektren und ihre Anwendung in der Kernphysik.- V.3.1. Bremsstrahlenspektren und der Begriff des integralen Wirkungs-querschnittes.- V.3.2. Das Prinzip des Betatrons als Beispiel eines gepulsten Elektronen-beschleunigers.- Literatur.- VI. Magnetische und elektrische Felder als Hilfsmittel für die Teilchenfokussierung und Trennung.- VI.1. Linsen wirkung magnetischer und elektrischer Sektorenfelder.- VI.1.1. Einleitung.- VI.1.2. Wirkung von magnetischen und elektrischen Feldern.- VI.1.3. Linsengleichung des elektrischen Sektorfeldes.- VI.1.4. Linsengleichung des magnetischen Sektorfeldes.- Literatur.