HW:Geiger-Müller-Zählrohr (Leybold)

Geiger-Müller-Zählrohre (umgangssprachlich auch Geigerzähler) stellen empfindliche Messgeräte für die Messung ionisierender Strahlung dar. Durch ein elektrisches Feld im Inneren des Zählers werden Gasatome ionisiert und führen bei jedem Ereignis zu einem Stromstoß, welcher dann als Ereignis registriert wird.

Aufbau und Funktionsweise

Aufbau

Das Zählrohr besteht im wesentlichen aus zwei Teilen. Ein Draht, welcher die Anode ist,ist im Inneren eines Zylinders, welcher die Kathode ist, angebracht. Der Zylinder selbst ist mit eine Mischung aus Edelgas und Halogenen gefüllt. Der Druck im Inneren des Zylinders ist geringer als der Atmosphärendruck. Das Zählrohr besitzt an einer Seite ein Glimmerfenster, welches auch für Beta- und Alphastrahlung passierbar ist. Ausgehend davon besitzen die Zählrohre noch eine Verbindung zu elektronischen Komponenenten. Hier sind dies entweder das Zählgerät S oder CASSY. Die verschiedenen Anschlüsse sind klar voneinander getrennt und werden in unterschiedlichen Boxen aufbewahrt.

Funktionsweise

Durch den Eintritt von ionisiierender Strahlung wird das Gas im Zylinder ionisiert. Bedingt durch die hohe Gleichspannung (ca. 500 V zwischen Kathode und Anode werden die Elektronen bzw. Kationen beschleunigt. Die Beschleunigung der Elektronen führt zur Auslösung weiterer Elektronen: Die Röhre zündet. Das Zünden der Röhre führt für jedes detektierte Teilchen zu einem annähernd ähnlichem Stromstoß. Während des Ionisationsvorgangs kann kein weiteres Teilchen detektiert werden, der Vorgang findet während der Totzeit des Zählrohres statt. Die Totzeit ist ein typische charakteristische Größe und beträgt bei diesem Zählrohr ca. 100 µs (typischerweise spielt die Betrachtung der Totzeit bei den erwähnten Experimenten jedoch keine große Rolle).

Zubehör

Die beschriebenen Zählrohre der Firma Leybold benötigen entweder das Zählgerät S oder das elektronische Messwerterfassungssystem CASSY.

Experimente

• Gammaspektroskopie - Musik aus Atomkernen
• Abschirmung von Gammastrahlung

Betriebsanweisungen

• Radioaktive Präparate oberhalb der Freigrenze
• Radioaktive Präparate unterhalb der Freigrenze
• Bauartzugelassene radioaktive Präparate

Bedienungsanleitung des Herstellers

• Zählrohr für die Verwendung mit CASSY
• Zählrohr für die Verwendung mit dem Zählgerät S

Geiger-Müller-Zählrohr von Leybold

Wichtige Daten

Sammlungsposition	Moderne Physik: 1c
Hersteller	Leybold (LD Didactic)
Sonstiges	Für die Nutzung ist die Verwendung eines Zählgerät S oder CASSY notwendig.

Blick auf Glimmerfenster des Zählrohrs

Fotos

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       Geiger-Müller-Zählrohr von Leybold
  

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       Blick auf die Schutzkappe des Geiger-Müller-Zählrohrs
  

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       Blick auf das Glimmerfenster des Geiger-Müller-Zählrohrs
  

Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter CC BY-NC-SA 4.0