Szintillationszählers

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1 Teilanfang 16 16Eigenschaften eines Szintillationszählers VERSUCH durchgeführt am 3., 5., 10. & von: Matthias Strahser Rolf Paspirgilis Protokolleur: Rolf Paspirgilis

2 vakat (Leerseite) Vakat

3 Rechts 16.1 Einleitung 16.1 Einleitung In diesem Versuch machen wir uns mit Aufbau, Eigenschaften und Funktionsweise eines Szintillationszählers vertraut. Wir tun dies anhand eines Plastikszintillators mit dem wir Myonen-Durchgänge detektieren. Im besonderen untersuchen wir die Vertsärkungen des Photomultipliers bei verschiedenen Stellungen der Szintillatoren, sowie dieauflösung der Szintillationszähler. Außerdem betrachten wir die Laufzeit der Photonen im Szintillatormaterial. 16. Szintillationszähler Ein Szintillationszähler besteht aus einem Szintillator, einem Lichtleiter, einem oder mehreren Photomultipliern, Diskriminatoren, Koinzidenzen und anderen Logik-Schaltkreisen und ggf. einem Rechner bzw. Zählwerk mit Koppelelektronik Szintillator Prinzip Durchquert ein geladenes Teilchen einen Szintillator, so wird dessen Ionisationsenergie teilweise in Licht umgesetzt. Dies geschieht in anorganischen Szintillatoren anders als in organischen. Anorganische Szintillatoren In anorganischen Szintillatoren erzeugen die einfallenden Teilchen freie Elektronen. Diese wandern im Festkörper-Gitter, bis sie auf ein Aktivatoratom treffen, mit denen der Szintillator dotiert ist. Das Aktivatoratom wird in einen angeregten Zustand versetzt. Beim Übergang in den Grundzustand wird dann Licht emittiert. Damit dieses Licht nicht vom umgebenden Material wieder absorbiert wird, besitzen die Aktivatoratome ein anderes Energieniveau-Schema als das restliche Szintillatormaterial, so daß das emittierte Licht eine andere Frequenz besitzt als das, welches vom Szintillatormaterial absorbiert werden könnte. Anorganische Szintillatoren sind also Kristalle, die mit Aktivatoratomen dotiert sind. Beispiele hierfür sind NaI(Tl) d.h. Natriumiodid, das mit Thallium aktiviert wurde, oder CsI(Tl) und ZnS(Ag). Im Vergleich zu organischen Szintillatoren sind anorganische recht teuer und langsam, haben aber den Vorteil, daß sie sich aufgrund ihrer hohen Dichte zur Energiebestimmung von Elektronen und Photonen eignen, da diese ihre gesamte Energie im Szintillator verlieren können und nicht nur einen Teil. 3

4 Links Versuch 16 Eigenschaften eines Szintillationszählers Organische Szintillatoren Die einfallenden Teilchen bewirken im organischen Szintillator die Anregung von Molekülzuständen in einem primären Floureszenzstoff. Beim Zerfall wird dabei UV-Licht emittiert, das in den meisten durchsichtigen organischen Materialien nach einigen Millimetern absorbiert werden würde. Deshalb wird ein zweites floureszierendes Material beigemischt, das das UV-Licht in sichtbares Licht umwandelt. Die Absorptionswellenlänge des zweiten Floureszenzstoffes wird der Emissionswellenlänge des ersten angepaßt und die Emissionswellenlänge der Empfindlichkeit der Photokathode des Photomultipliers. Die beiden Floureszenzstoffe werden in einer organischen Flüssigkeit gelöst oder mit dem Monomer einer polymerisierenden Substanz vermischt. Beispiele für organische Szintillatoren sind Molekülkristalle, wie Stilben oder Anthrazen, amorphe Polymere, wie Polysteren und Polyvenyltoluen, oder Lösungen organischer Verbindungen, wie p-terphenyl. Aufgrund der kurzen Abklingzeiten des Szintillationslichtes besitzen die organischen Szintillatoren eine hohe Zeitauflösung. Daher ist eine Anwendung die Geschwindigkeitsmessung von Teilchen über ihre Flugzeit. Außerdem sind organische Szintillatoren wie erwähnt preiswerter als anorganische Photomultiplier Das Licht des Szintillators wird über einen Lichtleiter auf die Photokathode eines Photomultipliers übertragen. Der Lichtleiter dient außerdem dazu, den Querschnitt des Szintillators dem der Photokathode anzupassen und zwar mit möglichst sanften Übergängen, da die Lichtleitung im Idealfall durch Totalreflexion erfolgen soll. Aufgrund des Photoeffekts werden aus der Photokathode Elektronen herausgeschlagen, die auf eine Anordnung von Dynoden treffen. Diese Dynoden sind so angeordnet, daß einschlagende Elektronen noch mehr Elektronen herausschleudern, die wiederum auf eine Dynode treffen usw.. Damit erhöht man die Elektronenzahl um einen Faktor von bis zu Zum Schluß gelangen die Elektronen auf die Anode, wo sie einen Anodenstrom erzeugen, der proportional zum Energieverlust des einfallenden Teilchens im Szintillator ist. Die Photokathode besteht aus Mischoxiden wie CsBi oder CsSb, welche für das sichtbare Licht besonders empfindlich sind. Sowieso spielt die Empfindlichkeit des Photomultipliers eine große Rolle, da diese stark von der Wellenlänge des Szintillatorlichts abhängt. Übliche Photomultiplier haben ihr Empfindlichkeitsmaximum zwischen 400 nm und 500 nm. Außerhalb dieser Grenzen wird die Elektronenausbeute zu gering, um befriedigende Ergebnisse zu erhalten. 4

5 Rechts 16.3 Kosmische Strahlung Diskriminator Zur Weiterverarbeitung der verschiedenen Impulse vergleicht ein Diskriminator einen Eingangsimpuls mit einem Schwellenwert und löst einen Zählimpuls aus, wenn dieser überschritten wird. Hintereinanderschalten von Diskriminatoren mit äquidistanten Schwellen ermöglicht eine Aufschlüsselung des erhaltenen Spektrums in verschiedene Kanäle Koinzidenz Thermische Emission von Elektronen im Photomultiplier, einfallende Teilchen anderer Art, sowie Lichteinfall in den Szintillator von außerhalb erzeugen im Betrieb eines Szintillationszählers ein Rauschen. Um dieses Rauschen zu unterdrücken, verknüpft man die Signale zweier Referenzzähler ober- und unterhalb des eigentlichen Zählers mit einem logischen UND-Gatter. Man zählt nur dann einen Impuls, wenn während eines bestimmten Zeitintevalls der Zähler und das UND-Gatter einen Impuls abgeben. Die Verknüpfung mehrerer Zähler zu einem UND-Gatter wird Koinzidenzmethode genannt. Abbildung 16.1: Prinzip einer Koinzidenzschaltung Kosmische Strahlung Aus dem Weltraum trifft hochenergetische Primärstrahlung auf die Erdatmosphäre. Diese Primärstrahlung setzt sich zu 85% aus Protonen, zu 14% aus α Teilchen und aus einigen schwereren Kernen zwischen Li und Fe zusammen. Diese Teilchen besitzen Energien bis zu 10 1 ev, der Mittelwert liegt zwischen 10 9 ev und ev. Der Ursprung dieser Strahlung ist noch unbekannt, jedoch gibt es eine Vielzahl von Theorien. Von Sonnenflecken über Novae und Supernovae bis zu Pulsaren und Schwarzen Löchern werden alle Objekte mit einem zeitlich veränderlichen Magnetfeld in Betracht gezogen. 5

6 Links Versuch 16 Eigenschaften eines Szintillationszählers Abbildung 16.: In Bleiplatten einer Nebelkammer ausgelöster Schauer. Der Schauer wird durch ein energiereiches Photon von etwa 4*10 9 ev ausgelöst. Trifft die Primärstrahlung auf die Erdatmosphäre, so erzeugt sie die Sekundärstrahlung. Ein sehr hartes Photon erzeugt durch Paarbildung und Compton-Effekt schnelle Elektronen, die ihre Energien wieder in Photonen umsetzten usw. Bis die Photonenenergie unter die Paarbildungsgrenze gesunken ist, bildet sich auf diese Art ein Schauer von Elektronenpaaren (siehe Abbildung 1.1). Treffen Primärteilchen auf Kerne von N und O der Atmosphäre in großer Höhe, so werden Bruchstücke (Protonen, Neutronen, α Teilchen) hoher Energie abgespalten und bilden die Nukleonenkomponente der Sekundärstrahlung Myonen Das Myon ist ein mittelschweres Teilchen mit etwa 07 Elektronenmassen. Man nennt µ - Myon und µ + Antimyon. Sie entstehen aus Zerfall des Pions: S P Q P S P Q P 6

7 Rechts 16.4 Myonen Diese Pionen entstehen durch Stöße von Primärprotonen der kosmische Strahlung mit Nukleonen: p n n n S p p p n S p n n n S S S p p p n S S S Das Myon zerfällt nach einer mittleren Lebensdauer von,*10-6 Sekunden in ein Elektron bzw. ein Positron und zwei Neutrinos: P e Q P Q e P e Q e Q P Abbildung 16.3: Spuren eines π + µ + e + Zerfalls. Das µ - kann von einem Kern in eine Bohrsche Bahn eingefangen werden, die über 00 mal enger ist als die entsprechende Elektronenbahn. Es entsteht ein myonisches Atom. Myonen zerfallen gemäß: N+t/ N 0 Æ t W, wobei N 0 die Anzahl der ursprünglich und N(t) die Anzahl nach Ablauf der Zeit t vorhandenen Myonen und τ die mittlere Lebensdauer der Myonen sind. Betrachten wir zwei verschiedene Zeitpunkte t 1 und t, so haben wir: N 1 N+t 1 / N N+t / Daraus erhalten wir: t 1 t W-ln N N 1 1 7

8 Links Versuch 16 Eigenschaften eines Szintillationszählers 16.5 Arbeitspunkt und Ansprechvermögen In diesem Abschnitt wollen wir anhand des Ansprechvermögens den optimalen Arbeitspunkt der beiden Testszintillationszähler K18-1 und K18- bestimmen Aufbau Wir verwenden zwei Referenzzähler RFZ-1 und RFZ-, die wie in Abbildung 16.4 aufgebaut sind. Als Testszintillationszähler steht uns ein Szintillator mit zwei Photomultipliern K18-1 und K18- zur Verfügung (siehe Abbildung 16.5). Diese werden gemäß Abbildung 16.6 angeordnet. Abbildung 16.4: Prinzipaufbau eines Szintillationszählers mit einseitiger Auslese. Abbildung 16.5: Prinzipaufbau eines Szintillationszählers mit zweiseitiger Auslese. Die Hochspannungsversorgung der Referenzzähler setzen wir auf 05 V für RFZ-1 und 1650 V für RFZ-. Das elektronische Blockschaltbild zeigt Abbildung

9 Rechts 16.5 Arbeitspunkt und Ansprechvermögen RFZ-1 K18-1 RFZ- Abbildung 16.6: Geometrische Anordnung der Szintillationszähler. Abbildung 16.7: Blockschaltung Ansprechvermögen Das Ansprechvermögen eines Testzählers ist gegeben durch: KRFZ ( 1*RFZ *K18 i) AK18 ( i) = , i = 1,, KRFZ ( 1*RFZ ) 9

10 Links Versuch 16 Eigenschaften eines Szintillationszählers wobei KZ ( 1 *Z *...*Z n ), ( n N) die Koinzidenz der Zähler Z 1 bis Z n darstellt Arbeitspunkt Der optimale Arbeitspunkt hat ein möglichst hohes Ansprechvermögen, jedoch eine möglichst kleine Spannung, um das Rauschen klein zu halten. Wir variieren die Hochspannung an den Photomultipliern K18-1 und K18- und bestimmen jeweils über 100 Sekunden die einzelnen Zählraten bzw. Koinzidenzen. Kanal Bedeutung 1 RFZ-1 RFZ- 3 RFZ-1 * RFZ- 4 K K18-6 RFZ-1 * RFZ- * K RFZ-1 * RFZ- * K18-8 K18-1 * K18-9 K18-1 * K18- * RFZ-1 * RFZ- Tabelle 16.1: Bedeutung der einzelnen Kanäle des Vielkanalanalysators Kanal\Spannung 3,9,8,7,6, Tabelle 16.: Arbeitspunktbestimmung, Laufzeit: 100 Sekundem (Teil 1) 10

11 Rechts 16.5 Arbeitspunkt und Ansprechvermögen Kanal\Spannung,4,3,, Tabelle 16.3: Arbeitspunktbestimmung, Laufzeit: 100 Sekundem (Teil ) Spannung/kV K18-1 K18-3 0, ,9750,9 0,9630 0,96587,8 0, ,9466,7 0, ,793774,6 0, ,46456,5 0, ,1701,4 0, ,039810,3 0, ,017406, 0, ,006856,1 0, ,003679,0 0 0, Tabelle 16.4: Ansprechvermögen von K18-1 und K18- Anhand der Abbildung 16.8 bestimmen wir den Arbeitspunkt zu,8 kv, an dem wir eine Langzeitmessung über ca. 85 Minuten durchführen und folgende Ansprechvermögen erhalten: A(K18-1)= 0,894 A(K18-)= 0,

12 Links Versuch 16 Eigenschaften eines Szintillationszählers Abbildung 16.8: Graphik zur Bestimmung des Arbeitspunktes (größere Version weiter hinten) Zufallskoinzidenzen Wenn zwei oder mehrere Impulse so dicht hintereinander auftreten, daß sie nicht mehr getrennt werden können, entstehen sog. Zufallskoinzidenzen. Nach Neuert gilt für die Zufallskoinzidenzen ZK: ZK( RFZ 1*RFZ ) = ( RFZ 1) ( RFZ ) ( T 1 + T ) ( ZK( RFZ 1*RFZ *K18 i) = ( RFZ 1) ( RFZ ) ( K18 i) ( T 1 + T + T 3 )), wobei T i die einzelnen Impulsdauern sind, die in unserem Versuch sämtlich 70 ns betragen. Tabellen 16.5 und 16.6 enthalten die möglichen Zweier- bzw. Dreierzufallskoinzidenzen pro Sekunde. Spannung/kV RFZ-1 * RFZ- K18-1 * K18-3 0, ,05959,9 0, , ,8 0, , ,7 0, , Tabelle 16.5: Zweierzufallskoinzidenzen pro Sekunde 1

13 Rechts 16.5 Arbeitspunkt und Ansprechvermögen Spannung/kV RFZ-1 * RFZ- K18-1 * K18-,6 0, , ,5 0, ,86440E-04,4 0, ,66506E-05,3 0, ,7313E-06, 0, ,975E-08,1 0, ,83E-09,0 0, Tabelle 16.5: Zweierzufallskoinzidenzen pro Sekunde (Forts.) Spannung/kV RFZ-1 * RFZ- * K18-1 RFZ-1 * RFZ- * K18-3 3,41E-06 1,0947E-06,9 1,91515E-06 8,5641E-07,8 8,59564E-07 5,43905E-07,7 3,116E-07 3,1173E-07,6 6,148E-08 1,3776E-07,5 1,6099E-08 5,36851E-08,4 3,3454E-09,34883E-08,3 8,7013E-10 9,0447E-09, 1,577E-10 1,79801E-09,1 5,00378E-11 3,81538E-10,0 0 8,14875e-11 Tabelle 16.6: Dreierzufallskoinzidenzen pro Sekunde Koinzidenzrate K(K18-1 * K18-) In den Tabellen 16. und 16.3 ist auch die Koinzidenzrate K(K18-1 * K18-) in Abhängigkeit von der Spannung angegeben. Diese Rate wird durch thermisches Rauschen im Testszintillator, sowie aus parallel zu den Referenzzählern einfallenden Teilchen bedingt. Außerdem sendet ein Teilchen auf seinem Weg durch den Szintillator Lichtblitze in alle Richtungen aus und produziert dadurch Konzidenzen zwischen K18-1 und K18- sowie den Referenzzählern 13

14 Links Versuch 16 Eigenschaften eines Szintillationszählers 16.6 Amplitudenmessung Mittels eines Vielkanalanalysators (VKA) wollen wir nun die relative Auflösung des Szintillatorzählers, die mittlere Anzahl der Photoelektronen und die Verstärkung des Photomultipliers bestimmen Aufbau Wir ordnen die Szintillatoren wie in Abbildung 16.6 und wie in Abbildung 16.9 an. Das elektronische Blockschaltbild zeigt Abbildung Das Delay von 40 ns hält das Signal von K18-1 auf, damit das Koinzidenzsignal der Referenzzähler den VKA zuerst erreicht, so daß dieser imstande ist, den Impuls von K18-1 noch rechtzeitig zu registrieren. Abbildung 16.9: Geometrischer Aufbau. Der VKA besitzt 104 Kanäle, die im Operating-Mode Q zur Bestimmung der Ladung einen Meßbereich von 0-56 pc entsprechen. Somit entspricht ein Kanal 0,5 pc. 14

15 Rechts 16.6 Amplitudenmessung Abbildung 16.10:Blockschaltbild Relative Auflösung Die relative Auflösung der Amplitudenmessung wird durch die Lage des Maximums MAX und des FWHM (Full width at half maximum), der Halbwertsbreite bestimmt: FWHM R = FWHM relativ = MAX Verstärkung des Photomultipliers Die Verstärkung des Photomultipliers ergibt sich aus: M V = , N e e wobei N e die mittlere Anzahl der Photoelektronen, e die Elementarladung und M die vom VKA gemessene Ladung ist. M ist durch die Anzahl n der Photonen fehlerbelastet, da diese gleichmäßig in alle Richtungen abgestrahlt werden und somit statistischen Schwankungen unterliegen. Außerdem ist die Empfindlichkeit Θ der Photokathode abhängig von der einfallenden Wellenlänge und variiert somit stark, was zum Fehler von M beiträgt. 15

16 Links Versuch 16 Eigenschaften eines Szintillationszählers Mittlere Anzahl der Photoelektronen Wir schätzen das FWHM der Myonen zu 0%, was eine entsprechende Verbreiterung des Spektrums bewirkt. Das aufgenommene Spektrum ist poissonverteilt und besitzt eine positive Schiefe. Bei einer Poissonverteilung gilt für Standardabweichung σ und Mittelwert µ : Also entsprechend: σ -- µ 1 = µ Daraus folgt: Aus: σ M µ M σ M µ M σ Ne = = σ n µ n µ Ne = µ M N e N e µ n = MAX FWHM =, 36 σ folgt: Also: Und mit: σ M µ M σ n µ n σ M µ M 1 FWHM = = 36, MAX FWHM M, relativ FWHM relativ , FWHM n, relativ = =, 36 36, N e µ n N e = µ n Θ gilt: FWHM M, relativ 36, FWHM nrelativ,, 36 = 1 Θ N e N e 16

17 Rechts 16.7 Zeitmessung Dies lösen wir auf:, 36 ( 1 Θ) N e = FWHM M, relativ FWHM n, relativ Mit der obigen Abschätzung der relativen Streuung der Energieabgabe der Myonen folgt für die relative Streuung der Photonen: 36, ( 1 Θ) N e = FWHM M, relativ ( 0, 04) Messungen Als erstes bestimmen wir den Nullpunkt, den wir bei Kanal 10 finden. Darauffolgend führen wir fünf Langzeitmessungen bei verschiedenen Stellungen durch, deren Ergebnisse Tabelle 16.7 wiedergibt. Das Ladungsspektrum, welches wir von K18- bei rechter Stellung der Referenzzähler erhielten, war so flach, daß wir weder ein Maximum, noch eine Halbwertsbreite ausmachen konnten, weshalb wir diese Messung leider nicht auswerten können. Außerdem trat bei der Spektrumsaufnahme am linken Rand der Anzeige des VKA immer ein recht hoher»berg«zu tage, den weder die Praktikanten, noch der Praktikumsbetreuer, noch der leitende Professor sich erklären konnten. Dieshalb sind auch alle Ergebnisse in Tabelle 16.7 mit äußerster Vorsicht zu genießen Zeitmessung Nun wollen wir die Laufzeit der Photonen im Szintillatormaterial bestimmen und daraus auf den Brechungsindex desselben schließen Aufbau und Durchführung Die Referenzzähler werden einmal links und einmal rechts aufgestellt (siehe Abbildung 16.9). Vor der eigentlichen Messung müssen wir den Vielkanalanalysator noch zeiteichen. Hierfür werden Start- und Stopeingang vom gleichen Impuls gesteuert, wobei das Stopsignal mit einem variablen Delay verzögert wird (siehe Abbildung 16.11). Eine Nanosekunde entspricht demnach etwa 9,435 Kanälen. Nun ändern wir die Blockschaltung gemäß Abbildung Nun messen wir jeweils ca. 55 Minuten lang und erhalten eine Kanaldifferenz der Peaks von 99 Kanälen bei einem Abstand von ca. 1,35 Metern. Dies entspricht einer Laufzeit des 17

18 Links Versuch 16 Eigenschaften eines Szintillationszählers Tabelle 16.7: Ergebnisse zur Amplidudenmessung. 18

19 Rechts 16.7 Zeitmessung Lichtes im Szintillator von etwa 10,5 ns. Als Ausbreitungsgeschwindigkeit v der Photonen errechnen wir ,7 Meter pro Sekunde, was mit: c n = v (wobei c 0 =Vakuumlichtgeschwindigkeit) einen Brechungsindex von etwa n=,33 ergibt. Auch hier wird wieder das Signal des Testszintillators um 40 ns verzögert und zwar aus dem gleichen Grund wie in Aufbau auf Seite Zeitmessungen im ns-bereich Heutzutage macht man sich atomphysikalische Vorgänge für Zeitmessungen im ns-bereich zunutze. Als Beispiel sei hier das Ammoniakmolekül genannt, welches Schwingungszustände (Inversionsschwingungen) im Frequenzbereich der technisch erzeugbaren Mikrowellen annehmen kann. Ein Sender, der Mikrowellen in diesem Frequenzbereich ausstrahlt, kann auf konstanter Frequenz gehalten werden, indem man die Absorption von Wellen der Inversionsfrequenz zur Stabilisierung des Senders ausnutzt. Verarbeitet man die Schwingungen des Senders elektronisch weiter, erhält man eine extrem exakte Zeitmessung. Abbildung 16.11:Blockschaltbild zur Zeiteichung. Delay/ns Tabelle 16.8: Maximum bei Kanal Meßwerte der Zeiteichung 19

20 Links Versuch 16 Eigenschaften eines Szintillationszählers Delay/ns Tabelle 16.8: Maximum bei Kanal Meßwerte der Zeiteichung (Forts.) Abbildung 16.1:Blockschaltbild zur Laufzeitmessung. 0

21 Rechts 16.7 Zeitmessung 1

22 Links Versuch 16 Eigenschaften eines Szintillationszählers

23 Rechts A Abklingzeit 4 Absorptionswellenlänge 4 Aktivatoratom 3 Ammoniakmolekül 19 Amplitudenmessung 14 Anodenstrom 4 Ansprechvermögen 8, 9 Arbeitspunkt 8, 10, 11 Auflösung relative 14, 15 Ausbreitungsgeschwindigkeit 19 B Brechungsindex 17, 19 C Compton-Effekt 6 D Delay 14, 17 Diskriminator 5 Dynode 4 E Emissionswellenlänge 4 Energiebestimmung 3 F Floureszenzstoff 4 Full width at half maximum 15 FWHM 15, 16 G Geschwindigkeitsmessung 4 H Halbwertsbreite 15 I Inversionsschwingung 19 Ionisationsenergie 3 K Koinzidenz 5, 10 L Laufzeit 17 3

24 Links Versuch Lichtleiter 3, 4 Logik-Schaltkreis 3 M MAX 15 Mikrowellen 19 Mittelwert 16 Molekülzustände 4 Myon Lebensdauer 7 Myonen 6 N Nukleonenkomponente 6 Nullpunkt 17 P Paarbildung 6 Photoelektronen mittlere Anzahl 14, 16 Photokathode 4 Empfindlichkeit 4, 15 Photomultiplier 4 Empfindlichkeit 4 Verstärkung 14, 15 Pion 6 Poissonverteilung 16 Primärstrahlung 5, 6 Protokolleur 1 R Rauschen 5, 10, 13 S Schwellenwert 5 Sekundärstrahlung 6 Spektrum 16 Standardabweichung 16 Strahlung kosmische 5 Szintillationszähler 3 Szintillator 3 anorganisch 3 4

25 Rechts organisch 3, 4 U UND-Gatter 5 V Verstärkung 15 Vielkanalanalysator 17 Vielkanalanalysators 14 VKA 14 Z Zeitauflösung 4 Zeitmessung 17 Zeitmessungen 19 Zufallskoinzidenzen 1 5

26 Links Versuch 6

27 Rechts Einleitung 3 Szintillationszähler 3 Szintillator 3 Prinzip 3 Anorganische Szintillatoren 3 Organische Szintillatoren 4 Photomultiplier 4 Diskriminator 5 Koinzidenz 5 Kosmische Strahlung 5 Myonen 6 Arbeitspunkt und Ansprechvermögen 8 Aufbau 8 Ansprechvermögen 9 Arbeitspunkt 10 Zufallskoinzidenzen 1 Koinzidenzrate K(K18-1 * K18-) 13 Amplitudenmessung 14 Aufbau 14 Relative Auflösung 15 Verstärkung des Photomultipliers 15 Mittlere Anzahl der Photoelektronen 16 Messungen 17 Zeitmessung 17 Aufbau und Durchführung 17 Zeitmessungen im ns-bereich 19 7