Kernphysik
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SS 2013, HHU Duesseldorf, Prof. Dr. Thomas Heinzel<br />
Vorlesung: Kern- und Elementarteilchenphysik, inoffizielle Mitschrift<br />
by: Christian Krause, Matr. 1956616 4 EXPERIMENTELLE TECHNIKEN<br />
4.2.4 γ-Strahlung<br />
In der Regel: Exponentielle Abschwächung<br />
3 Mechanismen:<br />
• Photoeffekt<br />
• Comptoneffekt<br />
• Paarbildung<br />
1. Photoeffekt<br />
hν Absorption, Anregung von e− Ionisation<br />
−→<br />
typisch: 1-Photon-Absorption<br />
E kin (e − ) → Wärme<br />
σ P.E.<br />
∝<br />
≈<br />
< z T > 5<br />
E 3,5<br />
γ<br />
über Targetkerne gemittelt<br />
Fällt mit steigendem E γ ab.<br />
2. Comptoneffekt ≡ inelastische Streuung von Photonen an Elektronen<br />
Da E γ >> E Bindung (e − ), e − ≈ quasi-frei<br />
σ C ≈ z · E γ für kleine Energien E γ m e c 2<br />
σ C<br />
∝<br />
≈ σ0 −<br />
E γ<br />
m e c 2 für E γ m e c 2<br />
3. Paarbildung hν → e + + e − + E kin , E min (Paarbiludng)= 2 · m e c 2 = 1,022 MeV<br />
e + + e − → Paarvernichtung, e − relaxieren<br />
σ P B<br />
∝<br />
≈ z 2 ln E γ<br />
4.3 Detektoren<br />
Konzept: Teilchen → Target: Wechselwirkung ⇒ (el.) Signal<br />
zu messen: z.B. Teilchenart, Energie, Impuls (Spektrum), Trajektorie<br />
Detektor-Kenngrößen:<br />
• Spezifität auf Teilchenart<br />
• Empfindlichkeit<br />
• Ansprechzeit<br />
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