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2024-10-08T14:54:04Z

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[[Datei:Spark chamber demonstration v2.jpg|mini|Demonstrationsfunkenkammer in Nikhef, dem nationalen Institut für subatomare Physik in den Niederlanden]]
Eine '''Funkenkammer''' ist ein heute veralteter [[Teilchendetektor]]. Funkenkammern wurden in der [[Teilchenphysik]] und in der [[Gammaastronomie]] genutzt.

Funkenkammern sind u. a. zum Nachweis von [[Myon]]en (Sekundärteilchen der [[Kosmische Strahlung|kosmischen Strahlung]]) geeignet.

== Aufbau und Funktionsweise ==

In einer optisch durchsichtigen Kammer sind mehrere parallele elektrisch leitende Platten angebracht. An die Platten werden abwechselnd die beiden Pole einer Hochspannung von etwa 20 kV angelegt. Die Kammer ist mit einem Edelgas gefüllt, das zunächst elektrisch neutral ist. Die Platten sind daher voneinander isoliert, es fließt kein Strom.

Ein eindringendes elektrisch geladenes Teilchen spaltet längs seiner Flugbahn [[Elektron]]en von den Atomen ab, es hinterlässt eine Ionisationsspur. Die entstehenden [[Ion]]en werden durch die anliegende Spannung beschleunigt, wobei sie lawinenartig weitere Ladungsträger auslösen ([[Stoßionisation]]). Zwischen benachbarten Platten springt schließlich ein [[funke (Entladung)|Funke]] über. Die Funkenentladung findet genau entlang der Ionisationsspur, also der Flugbahn statt. Der Weg des Teilchens kann quer durch mehrere Platten beobachtet werden, wenn diese vom Teilchen durchdrungen werden. Das ist zum Beispiel bei den Myonen der [[Kosmische Strahlung#Sekundäre kosmische Strahlung|sekundären kosmischen Strahlung]] der Fall.

Die Ansprechempfindlichkeit lässt sich über die Hochspannung regeln.

Meist wird die Hochspannung der Funkenkammer erst dann angelegt, wenn ein Teilchen hindurchgeflogen ist. Das wird erreicht, indem vor und hinter der Kammer Teilchendetektoren ([[Szintillator]]-Detektoren oder [[Geiger-Müller-Zählrohr]]e) angebracht werden, deren gleichzeitiges Ansprechen den Durchflug eines Teilchens anzeigt. Sie sind hierzu mit einer [[Koinzidenz#Experimentalphysik|Koinzidenzschaltung]] verbunden, die die Erzeugung des Hochspannungsimpulses auslöst. Der Hochspannungsimpuls baut das elektrische Feld zwischen den Platten so schnell auf, dass die Ionisationsspur noch vorhanden ist und die Entladung entlang der Spur kanalisiert wird. Diese Triggerung der Hochspannungsversorgung hat den Vorteil, dass keine spontanen Entladungen auftreten und die Hochspannung nicht einstellbar sein muss. Die Triggerung kann z. B. durch eine Schalt[[funkenstrecke]] erfolgen, die einen geladenen Kondensator mit den Platten verbindet.

Die Farbe der Entladung hängt von der Edelgasfüllung ab.

== Siehe auch ==
* [[Blasenkammer]]
* [[Drahtkammer]]
* [[Hodoskop]]
* [[Nebelkammer]]

== Literatur ==

* L. Griffiths, Ch. R. Symoms, B. Zacharov: ''Determination of particle momenta in spark chamber and counter experiments.'' CERN publication, CERN, 1966

== Weblinks ==
{{Commonscat|Spark chambers|Funkenkammer|audio=0|video=0}}
* [https://www.solstice.de/grundl_d_tph/exp_detek/exp_detek_04.html Funkenkammer – (Grundlagen der Teilchenphysik)]
{{Normdaten|TYP=s|GND=4239805-8}}

[[Kategorie:Teilchendetektor]]

Funkenkammer - Versionsgeschichte

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