Versuch
Info
Die mit 70% Helium und 30% Neon gefüllte Funkenkammer wird beim Durchgang eines geladenen Elementarteilchens aktiviert, das eine genügend hohe Energie hat, die Szintillatoren zu durchdringen. Elementarteilchen, wie sie z. B. beim radioaktiven Zerfall entstehen, können mit diesem Apparat nicht erfasst werden. In der Sekundärstrahlung sind allein die Myonen in der Lage, die Atmosphäre und die Baumaterialien von Gebäuden zu durchdringen. Die Spuren, die in der Funkenkammer sichtbar werden, sind daher nahezu immer Myonen zuzuschreiben.
Vorbereitungsdauer: 7.0 TageDurchführungsdauer: 3 Minuten
Beschreibung
Funktionsweise:
Das Sichtbarmachen der Elementarteilchen in der Funkenkammer beginnt mit deren Detektion in den Szintillatoren, die über und unter der eigentlichen Funkenkammer angebracht sind. Die Szintillatoren bestehen aus einer dotierten Plexiglasplatte, die einen kleinen Lichtblitz abgeben, wenn ein geladenes Elementarteilchen durchfliegt. Dieser Lichtblitz wird mit optischen Fasern zu einem Fotomultiplier geführt, wo er in einen elektrischen Ladungspuls umgewandelt wird. Bis zu diesem Zeitpunkt liegt an den Platten in der Funkenkammer keine Spannung an. Wenn die Triggerelektronik feststellt, dass die Fotomultiplier gleichzeitig einen Puls registriert haben (Koinzidenzdetektor), werden die Platten schnell (100 ns) auf Hochspannung (6000 V) geschaltet. Im Gas der Funkenkammer befinden sich zu diesem Zeitpunkt entlang des Durchgangspfads noch Elektronen, die das Teilchen durch Stöße mit dem Kammergas erzeugt hat. Die nun eingeschaltete Hochspannung erzeugt ein elektrisches Feld, in dem diese Elektronen beschleunigt werden und an dieser Stelle eine Gasentladung initiieren, die als roter Funke sichtbar wird.