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Szintillationsschirm - eine Erklärung

Wie misst man eigentlich Gammastrahlung? Kurz und knapp beantworten lässt sich diese Frage mit dem Wörtchen Szintillation. Doch was für ein Verfahren ist die Szintillation genau, was hat all das mit Astronomie zu tun und wozu braucht man eigentlich einen Szintillationsschirm?

Szintillationsschirme machen Radioaktivität sichtbar.
Szintillationsschirme machen Radioaktivität sichtbar. © Thommy_Weiss / Pixelio

Das kann Szintillation bedeuten

  • Bevor Ihnen erklärt wird, was ein Szintillationsschirm ist und wozu er benötigt wird, sollten Sie erst einmal einen Überblick über die Szintillation selbst erhalten. So kann die Szintillation zunächst einmal einen Vorgang bezeichnen, bei dem die Moleküle eines Körpers durch stoßartige Versetzung mit geladenen Teilchen angeregt werden und dabei Licht absondern. Szintillation stammt dabei aus dem Lateinischen und meint so viel wie Flackern. Wie stark die Szintillation ist, kann entweder anhand der abgegebenen Lichtmenge oder der Häufigkeit von Lichtabgabe errechnet werden. 
  • Wenn Ihnen der Begriff der Szintillation in der Astronomie unterkommt, so bezeichnet er die Helligkeitsänderung eines Sternes. Dabei handelt es sich meist um eine scheinbare Veränderung aufgrund von Lichtbrechungen in der Atmosphäre. Auf Aufzeichnungen wird jener Prozess erkenntlich, indem ein Stern plötzlich seine Größe ändert, wobei er sich in Wirklichkeit einfach nur bewegt. Mittlerweile kann die digitale Aufnahmetechnik entsprechende Störungen durch die Atmosphäre aus den aufgezeichneten Bildern herausrechnen.

Wozu man einen Szintillationsschirm benötigt

  • Sie wollen nun endlich wissen, was der Szintillationsschirm ist und auf welchen der oben diskutierten Fälle er sich bezieht? Es ist ersterer, wobei es sich bei der wohl häufigsten Anwendung des oben beschriebenen Szintillationsprozesses um die Strahlungsdetektion handelt. So sollen Gamma- und Röntgenstrahlen durch Szintillation gemessen werden.
  • Um zu verstehen, welche Rolle der Szintillationsschirm dabei spielt, sollten Sie wissen, dass Alphastrahlung die ionisierte Strahlung ist, welche bei radioaktivem Zerfall abgegeben wird, wobei die Alphastrahlung wiederum als Teilchenstrahlung erfolgt. Alphateilchen sind dabei die Helium-4-Atomkernelemente, die abgegeben werden. 
  • Die Szintillation soll nun energiereiche Alphateilchen in der Luft nachweisen. Auf einer fluoreszierenden Oberfläche werden durch weiter oben beschriebenes Szintillationsvorgehen Lichtblitze erzeugt. Der Szintillationsschirm ist dabei eben die fluoreszierende Oberfläche, welche die Alphateilchen sichtbar macht. 
  • An der Stelle, an der der Schirm von einem Alphateilchen getroffen wird, leuchtet er auf. Ein Mikroskop hinter dem Schirm macht schließlich die genaue Lokalisierung des Teilchens möglich.

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