~2026-72095-1: /* Verwendung */ Wortfehler

2026-02-13T14:47:31Z

Verwendung: Wortfehler

Neue Seite

[[Datei:Ionisationskammer.jpg|mini|Ein Versuchsaufbau zur Untersuchung des Zerfallsgesetzes mit einer Ionisationskammer]]
Die '''Ionisationskammer''' (engl. ''ionization chamber'', Abk. IC) ist ein [[Strahlungsdetektor|Strahlungs-]] und [[Teilchendetektor]], der zur Messung von [[Ionisierende Strahlung|ionisierender Strahlung]], d. h. [[Alphastrahlung|Alpha-]], [[Betastrahlung|Beta-]] und [[Gammastrahlung]] sowie zur Messung von [[Ion]]enstrahlen eingesetzt werden kann. Die Ionisationskammer gehört zur Reihe gasgefüllter Detektoren oder [[Zählrohr]]e, die sich untereinander hinsichtlich der angelegten Hochspannung und der daraus folgenden verschiedenen Wirkungsweise unterscheiden.

Wird eine der beiden Elektroden mit [[Kernspaltung|spaltbarem]] Material beschichtet, kann die Ionisationskammer als '''Spaltkammer''' zum Nachweis freier [[Neutron]]en dienen (siehe auch [[Neutronendetektor]]).

== Aufbau ==
[[Datei:Ionization chamber.svg|mini|Schema einer Ionisationskammer]]
Die Ionisationskammer entspricht von ihrem Aufbau her einem [[Kondensator (Elektrotechnik)|Kondensator]]. Die [[Anode]] und [[Kathode]] sind, um über den gesamten Bereich einen möglichst gleichmäßigen Nachweis zu ermöglichen, entweder zentrisch (zylindrisch, halbkugelförmig, kugelförmig) oder planparallel aufgebaut. Zwischen Anode und Kathode befindet sich ein ''Zählgas'' (z. B. Luft oder Argon), in dem beim Einfall von Strahlung durch Ionisation Ladungsträger erzeugt werden. Das Zählgas wird passend zur [[Quantenenergie]] der gemessenen Strahlung gewählt. Ist das Zählgas keine Luft, wird die Kammer durch Fenster abgeschlossen, die für die untersuchte Strahlung durchlässig sind. Für niedrige Quantenenergien eignen sich [[Polyimid]]-Fenster. Für hohe Quantenenergien eignen sich Fenster aus [[Glaskohlenstoff]] (englisch: ''glassy carbon'').

== Wirkungsweise ==
An der Ionisationskammer liegt zwischen Anode und Kathode eine Hochspannung, die ein elektrisches Feld zwischen den Polen erzeugt. Diese Spannung wird so hoch gewählt, dass die „[[Lebensdauer (Physik)|Lebenszeit]]“ entstehender freier [[Elektron]]en und Ionen bis zur [[Rekombination (Physik)|Rekombination]] größer als die Flugdauer zu der jeweiligen Elektrode ist (''Sättigungsspannung''; siehe auch [[Zählrohr#Funktion|Zählrohr]]). Ionisierende Strahlung, die in die Kammer eintritt, [[Ionisation|ionisiert]] das Gas, die Elektronen erreichen die Anode und werden als Stromimpuls messbar.

Je nach verwendetem Füllgas werden pro Ionisation 30 bis 40 [[Elektronenvolt|eV]] der Energie der Strahlung absorbiert. Handelt es sich z. B. um monoenergetische Strahlung mit einer Energie von 1 MeV, so ist die Energie eines einzelnen Teilchens dieser Strahlung nach ca. 30.000 Ionisationen vollständig absorbiert. Somit kann man mit diesem Detektor die absorbierte [[Dosis]] oder die pro Zeitspanne absorbierte Dosis, die [[Dosisleistung]] messen.

== Verwendung ==
Eine Ionisationskammer wird beispielsweise im Hamburger [[Synchrotronstrahlung]]slabor (HASYLAB) im [[DESY]] in den Aufbau von Experimenten mit Synchrotronstrahlen eingebaut, um den nur wenige [[Nanometer]] breiten Strahl zu „scannen“ (abzutasten) und damit seine genaue Lage festzustellen.

In der Bauform des [[Dosimeter#Personendosimeter|Füllhalterdosimeters]] benutzt man die Ionisationskammer als [[Dosimeter]], also als Messgerät zur Messung der [[Strahlendosis]] im Rahmen des [[Strahlenschutz]]es. Eine weitere Anwendung sind [[Aktivimeter]].

Bei hohem Strahlungsfluss und dann, wenn die Energie des einzelnen Teilchens nicht gemessen werden muss, werden die Impulse von Ionisationskammern nicht einzeln registriert und analysiert (''Impulsbetrieb''), sondern das erzeugte Signal wird als zeitlich veränderlicher Strom gemessen (''Strombetrieb''). In dieser Betriebsform wird in der Lehre das [[Zerfallsgesetz]] untersucht, indem ein gasförmiges radioaktives Präparat (z. B. [[Radon|<sup>220</sup>Rn]]) direkt in die Ionisationskammer gegeben wird.

== Messgröße und Messbereich ==
Für die zuvor unter ''Verwendung'' beschriebene Kammer im HASYLAB gilt:
* [[Ortsdosisleistung]]: 0,0001 [[Sievert (Einheit)|mSv]]/h – 0,01 Sv/h
* [[Energiedosisleistung]]: 0,1 [[Gray|mGy]]/h – 0,01 mGy/h

== Literatur ==
{{Siehe auch|Radiometrie|Ionisierende Strahlung}}

== Weblinks ==
* [https://www.solstice.de/grundl_d_tph/exp_detek/exp_detek_07.html Ionisationskammer (Grundlagen der Teilchenphysik)]
* [https://www.rapp-instruments.de/Radioaktivitaet/Detektoren/Ionisationskammer/Ionisationskammer.htm Selbstbau-Ionisationskammer und Experimente]

== Siehe auch ==
{{wiktionary}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4162358-7}}

[[Kategorie:Teilchendetektor]]
[[Kategorie:Dosimeter]]

Ionisationskammer - Versionsgeschichte

~2026-72095-1: /* Verwendung */ Wortfehler