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2025-07-17T11:53:16Z

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Ein '''Vielkanalanalysator''' dient in der physikalischen Forschung oder angewandten Gebieten (z. B. Analytik) zur Messung von statistisch verteilten Folgen elektrischer Impulse (Spannungsstöße) wechselnder [[Amplitude]], um deren [[Häufigkeitsverteilung]] zu ermitteln. Anschaulich gesagt „sortiert“ das Gerät die Impulse, die zeitlich regellos eintreffen, nach ihrer Höhe in verschiedene „Fächer“, die ''Kanäle''. Dem entspricht die im Englischen gelegentlich verwendete Bezeichnung ''kicksorter''.
[[Datei:Gammaspektrum von Cs-137.png|mini|Abb. 1: Gammaspektrum von <sup>137</sup>Cs, gemessen mit einem Szintillationsdetektor]]
Meistens stammen die Impulse von einem [[Teilchendetektor|Teilchen-]] oder [[Strahlungsdetektor]]. Die als [[Histogramm]] dargestellte Häufigkeitsverteilung stellt dann das [[Elektromagnetisches Spektrum|Spektrum]] der untersuchten Strahlung dar. Das Bild zeigt das mit einem Bereich von insgesamt 512 Kanälen aufgezeichnete Spektrum einer Gammastrahlungsquelle (siehe [[Gammaspektroskopie]]).

== Bestandteile und Funktion ==
Die Hauptteile eines Vielkanalanalysators sind
*ein Analog-Digital-Umsetzer (''Analog-to-Digital Converter,'' ADC),
*ein Datenspeicher mit z. B. 4096 Plätzen („Kanälen“) zum Speichern von ganzen Zahlen
*und eine (einfache) Recheneinheit.
Oft besteht der Vielkanalanalysator aus einem PC mit entsprechenden Zusatzgeräten. Die Gesamtzahl der Kanäle ist wegen der technischen Zahlendarstellung im [[Dualsystem]] meist eine Potenz von 2, also beispielsweise 512, 1024, 2048, 4096, …

Die Arbeitsweise des ADC weicht von den unter [[Analog-Digital-Umsetzer]] beschriebenen Geräten ab. Diese dienen, beispielsweise bei Musikaufnahmen, zur laufenden Digitalisierung veränderlicher Spannungen. Der ADC des Vielkanalanalysators digitalisiert dagegen die ''Impulshöhe''; er wird also nur aktiv, wenn ein Impuls eintrifft, und bestimmt diejenige ganze Zahl (im Beispiel zwischen 0 und 4095 gelegen), die dem der Impulsamplitude [[proportional]]en Wert am nächsten kommt (dazu ist ein bestimmter Proportionalitätsfaktor gewählt, z. B. soll die Impulshöhe 10,0 V der Zahl 4095 entsprechen). Die Recheneinheit addiert in demjenigen Kanal, dessen Adresse diese Zahl ist, zum dort vorhandenen Inhalt eine Eins. Der Kanalinhalt am Ende der Messung ist dann die Zahl der aufgetretenen Impulse mit Amplituden in diesem Bereich.

Dieses ''Impulshöhenspektrum'' kann zum Beispiel auf einem Bildschirm sichtbar gemacht werden, indem die Kanalnummer (die meist einer Teilchen- oder Quantenenergie entspricht) waagerecht und die Impulsanzahl senkrecht dargestellt wird.

Es gibt auch Vielkanalanalysatoren für ''zweiparametrige'' Registrierung bei [[Koinzidenz]]-Experimenten. Hierbei werden zwei ADC verwendet und die Speicherplätze durch je zwei Adressen identifiziert wie ein Element einer [[Matrix (Mathematik)|Matrix]] durch Zeilen- und Spaltennummer. Ein Ereignis wird nur registriert, wenn die beiden Eingangssignale zeitlich genügend nahe beisammenliegen.

Oft wird vor dem Gerät ein [[Pile-up rejector]] in die Signalkette eingefügt, um den ADC von der Digitalisierung fehlerhafter Impulse zu entlasten.

== Literatur ==
* {{Literatur |Titel=Elektronik |Autor=Weddigen, C., Jüngst, W. |Jahr=1993|Hrsg=Springer |Nummer=ISBN 978-3-540-56693-9 |Ort=Berlin , Heidelberg |Seiten=279-284}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4188258-1}}
[[Kategorie:Elektrotechnisches Messgerät]]
[[Kategorie:Teilchendetektor]]

Vielkanalanalysator - Versionsgeschichte

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