Diplom Arbeit - Kai Mengel :)...
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1.3. Lumineszenzausbeute<br />
1. Kristalleigenschaften<br />
Für Experimente in der Mittel- und Hochenergiephysik ist eines der Auswahlkriterien<br />
für Szintillationsmaterialien die Anzahl der Photonen, die bei einer bestimmten deponierten<br />
Energiemenge erzeugt werden, da die Anzahl der Photonen direkt über die Photonenstatistik<br />
in das Energieauflösungsvermögen eingeht. Da die Lumineszenzausbeute<br />
für verschiedene Exemplare ein und desselben Kristalltyps durchaus größere Unterschiede<br />
zeigen kann, ist es wichtig, genauere Kenntnisse über diesen Parameter zu erlangen.<br />
Die Messung mit einer niederenergetischen γ - Quelle ist eine gebräuchliche und<br />
praktische Methode, um dieses Kriterium ohne größere Beschleunigeranlagen im Labor<br />
überprüfen zu können. Im Gegensatz zu vielen anderen Szintillationsmaterialien wie<br />
z.B. BaF2, welche relativ viel Licht pro MeV deponierter Energie emittieren, handelt es<br />
sich bei Bleiwolframat allerdings um einen Szintillator, der nur sehr wenig Licht aussendet<br />
(s. Tabelle 2).<br />
Szintillator NaJ(Tl) LiJ(Eu) CsJ(Tl) Bi4Ge3O12 BaF2 CeF3 PbWO4<br />
Photonen<br />
pro MeV<br />
4⋅10 4<br />
1.4⋅10 4<br />
1.1⋅10 4<br />
2.8⋅10 3<br />
6.5⋅10 3 ≈ 5⋅10 3<br />
≈ 120<br />
Tabelle 2 Lichtausbeute einiger anorganischer Szintillatoren.<br />
Für die Lichtkonvertierung in ein elektrisches Signal benötigte man deshalb einen<br />
Sensor, der auch bei sehr wenigen Photonen noch ein ausreichendes Auflösungsvermögen<br />
für den Nachweis der Photoelektronen besitzt. Diese Eigenschaften bringt der erst<br />
vor einigen Jahren wieder entdeckte hybride Photomultiplier [Anz95], [Arn94], [Sal92]<br />
mit sich, der im folgenden näher erläutert werden soll.
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