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Glimmerfenster - Definition

Um radioaktive Strahlung zu messen, wird häufig das Geiger-Müller-Zählrohr verwendet. In diesem erfüllt das Glimmerfenster die entscheidende Funktion.

Das Glimmerfenster lässt, ähnlich wie ein richtiges Fenster, mehr Teilchen durch.
Das Glimmerfenster lässt, ähnlich wie ein richtiges Fenster, mehr Teilchen durch. © Katharina_Wieland_Müller / Pixelio

Aufbau des Geiger-Müller-Zählrohrs

  • Das Gerät ist durch ein Metallrohr geerdet und durch einen dünnen Draht isoliert. Das Rohr ist dabei mit Alkoholdampf gefüllt, der einen Druck von 25 mbar erzeugt. Zusätzlich befindet sich ein Stoff wie Argon in dem Rohr und sorgt für einen weiteren Druck von 75 mbar.
  • Damit diese Stoffe nicht entweichen können, ist das Metallrohr dicht verschlossen. Eine Spannung von ca. 1 kV liegt an dem Draht an. Ein zusätzlicher Widerstand im Draht schwächt den Stromfluss ab.

Funktionsweise und Aufgabe vom Glimmerfenster

  • Wie Ihnen bereits bekannt sein sollte, kann Alpha-Strahlung bereits durch ein Blatt Papier abgeschirmt werden. Beta-Strahlung besitzt eine etwas größere Durchdringungsfähigkeit. Hier kommt das Glimmerfenster ins Spiel. Es ist gerade so dünn, dass es die Alpha- und Beta-Strahlung in das Zählrohr lässt. Das ist dadurch möglich, dass es aus Glimmer besteht. Das Gerät zählt diese Teilchen dann.
  • Bei Gamma-Strahlung wird das Glimmerfenster im Gerät weggelassen, da diese Art der Strahlung keine Probleme damit hat, dickere Gegenstände zu durchdringen. Beim Eintreffen eines radioaktiven Teilchens stößt es mit den Gasatomen zusammen. Dadurch entsteht ein Ionenpaar.
  • Dabei zieht der Draht (Anode) das Primärelektron an und es wird in diese Richtung beschleunigt. Da das Ion positiv geladen ist, wird es zur Wand des Rohres gezogen. Es ist gerade so dünn, dass es die Alpha- und Beta-Strahlung in das Zählrohr lässt. Natürlich werden auch diese zum Draht gezogen.
  • Die Alkoholteilchen verhindern, dass dieser Prozess bis ins Unendliche fortgeführt wird. Der Vorteil dabei ist, dass hier keine neuen Elektronen entstehen können, da die Argonionen dadurch keine Ladung mehr besitzen. Es entstehen nur Alkoholionen, deren Kraft aber nicht dafür ausreicht, neue Elektronen aus der Wand des Rohres zu lösen.
  • Die Elektronen fließen also über den Draht ab. Durch den Widerstand im Draht wird ein Stromstoß hervorgerufen. Es fällt Spannung ab. Diesen Abfall zählt das Gerät.

Zusammengefasst ist das Glimmerfenster bei einem Geiger-Müller-Zählrohr also nur dafür nötig, damit schwache Strahlung überhaupt vom Gerät aufgenommen werden kann.

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