GEORG-AUGUST-UNIVERSIT AT G OTTINGEN II. Physikalisches ...

Die Myonrate ergibt sich zu 1, 62(1) Ereignisse
s .
Für unterschiedliche Schwellenspannungen variiert die Myonrate von 11-20 Ereignissen in
zehn Sekunden.
Eine der Fehlerquellen stellt der eigentliche Versuchsaufbau dar: Verkantet oder verrutscht
die Gummidichtung beim Aufschrauben des PMT’s auf die Kanne, werden keine verwert-
baren Daten erzeugt. Hier hat sich das Ablesen der Triggerspannung als hilfreich erwiesen.
Wenn bei einer Triggerspannung um 2, 4 V das Untergrundrauschen außerhalb des gefor-
derten Bereichs liegt, sollte der Photomultiplier bei ausgeschalteter Hochspannng ab- und
erneut aufgeschraubt werden. Weitere Probleme können bei der Justierung der Versuchs-
apparatur auftreten. Bei der Justierung wird die Schwelle sukzessive gesenkt, bis die Blink-
impulse der LED den geforderten Werten entsprechen. Wird die Schwelle weiter gesenkt,
leuchtet die LED permanent und erlischt wenig später. Zu diesem Zeitpunkt befindet man
sich im Bereich des Rauschens. Eine Erhöhung der Schwelle bringt die LED nicht mehr zum
Blinken. Um das Problem zu lösen, muss die Elektronik aus- und eingeschaltet werden.
Da das Ergebnis der Ratenmessung von der angelegten Hochspannung abhängig ist, müs-
sen die Warmlaufzeiten unbedingt eingehalten werden, damit beide Ratenmessungen mit
den gleichen Einstellungen durchgeführt werden können. Die angegebenen Zeiten sind als
Richtwerte zu verstehen. Je länger beispielsweise das Einfüllen des Wassers dauert, desto
mehr Zeit sollte für das Warmlaufen veranschlagt werden. Besonders in den ersten Mi-
nuten nach dem Einfüllen des Wassers kommt es bei der Hochspannung zu gravierenden
Schwankungen von bis zu 30 V. Im Zweifelsfall sollte die Warmlaufzeit um einige Minuten
verlängert werden. Eine Orientierungshilfe bietet dabei die Hochspannungsquelle. Nach
dem Aufbau und dem Einschalten der Geräte schwankt die Hochspannung um mehrere
Volt. Je länger das Gerät und der PMT in Betrieb sind, desto geringer werden die Schwan-
kungen. Im Idealfall beträgt die Schwankung nur 2 V, meistens liegt sie aber bei 3 V. Dieser
Wert sollte nicht überschritten werden, bevor die einzelnen Abschnitte der Ratenmessung
durchgeführt werden.
Wurde der Versuch richtig aufgebaut und sind die Geräte warmgelaufen, lässt sich das Er-
gebnis nur durch eine gewollte Veränderung der Hochspannung beeinflussen. Aus diesem
Grund berechnet sich der Fehler der Myonrate aus der statistischen Abweichung.
Wird die Ratenmessung mit einer auf dem Boden oder auf einem Bleiklotz gestellten Kanne
durchgeführt, wird die Messung durch die unter der Kanne zerfallenden Myonen verfälscht.
Die Elektronen können durch die Kanne fliegen und einen zweiten Lichtblitz erzeugen. So
erhöht sich die gemessene Myonrate erheblich. In der Messung zur Bestimmung der Le-
bensdauer von Myonen wird diese Tatsache wieder aufgegriffen.
2. Lebensdauermessung
Die Messdaten einer Lebensdauermessung sind in Abbildung 4.3 dargestellt. In der grafi-
schen Auftragung sind zwei Exponentialfunktionen zu erkennen. Diese stammen von dem
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