Spektrometrie, Aktivitäts- und Strahlenschutzmessungen

Zusammenfassung

Unter Spektrometrie versteht man die Energieanalyse von Strahlungsquanten. Soll die energetische Verteilung der Photonenstrahlung untersucht oder die Bewegungsenergie bei Teilchenstrahlung nachgewiesen werden, müssen die untersuchten Quanten ihre gesamte Energie im Meßvolumen des Detektors deponieren. Detektoren müssen dazu Abmessungen aufweisen, die größer als die Reichweite der Sekundärteilchen der untersuchten Strahlungsart sind. Sie müssen außerdem eine atomare Zusammensetzung haben, die eine ausreichende Wechselwirkungs- und Absorptionsrate gewährleistet. Zur Photonenspektrometrie werden Proportionalzählrohre, Szintillationsdetektoren und Halbleiterdetektoren verwendet. Sie alle erzeugen beim Durchgang eines Photons einen Spannungs- oder Stromimpuls, dessen Höhe proportional zur im Detektor erzeugten Ionisationsladung und bei geeigneter Anordnung auch zur Energie des Photons ist. Aus einer Impulshöhenanalyse kann dann auf die Energie der Strahlungsquanten geschlossen werden. In der Praxis unterscheidet man zwischen Einkanal- und Vielkanalanalysatoren. In einem Einkanalanalysator werden nur Ereignisse gezählt, deren Impulshöhe in einem bestimmten Impulshöhenbereich, dem Impulsfenster, liegen. Da die Impulshöhe mit der Energie korreliert, kann auf diese Weise eine energieanalysierte Quantenzählung durchgeführt werden. Elektronische Anordnungen, bei denen beliebige Impulshöhen simultan registriert werden, heißen Vielkananlanalysatoren. Moderne Vielkanalanalysatoren sind rechnergesteuert und erlauben die simultane Registrierung eines Impulshöhenspektrums in bis zu 8000 Kanälen.