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Versuch 9

Absorption und Dosimetrie von Röntgenstrahlung

9 A+B: Absorption und Dosimetrie von Röntgenstrahlung

Aufgabenstellung:sv9a

 

  • Man nehme die Schwächungskurven für Aluminium bei zwei verschiedenen Anodenspannungen und zwei verschiedenen Werten der Hochspannung der Röntgenröhre UA auf.
  • Man bestimme die Ordnungszahl-Abhängigkeit des Massenschwächungskoeffizienten bei maximaler Röhren-Hochspannung UA
  • Berechnung von relativen und absoluten sv9bstatistischen Fehlern.
  • Bestimmung der Arbeitsspannung einer Ionisationskammer.
  • Messung des Ionisationsstromes in Abhängigkeit des Emissionsstromes der Röntgenröhre.
  • Messung des Ionisationsstromes als Funktion der Hochspannung der Röntgenröhre.
  • Berechnung der maximalen Ionen- und Energiedosisleistung.

Physikalische Grundbegriffe:

  • Elektromagnetische Strahlung
  • Röntgenstrahlung (kontinuierliche, charakteristische)
  • Bremsstrahlung
  • Atomhülle, Bohrsches Atommodell, Lichtentstehung
  • Elektronenvolt
  • Absorptionsgesetz
  • Photoeffekt, Comptoneffekt, Paarbildung
  • Dosimetrie, Strahlenschutz

weiterführende Literatur:

  • W.Seibt, Physik für Mediziner, 3. Auflage, Seiten: 346-357 und 420-424
  • W.Hellenthal, Physik für Mediziner und Biologen, 6. Auflage, Seiten: 285-289 und 297-298
  • V.Harms, Physik für Mediziner und Pharmazeuten, 14. Auflage, Seiten: 191-205

Was man unbedingt wissen sollte:

  • Wie ist ein Atom aufgebaut?
  • Wie entstehen Licht- oder Röntgenstrahlung?
  • Was sind die Vor- und Nachteile der Röntgenstrahlung aus medizinischer Sicht?
  • Wie groß ist die kinetische Energie eines Elektrons, wenn es durch eine angelegte Spannung U beschleunigt wird?
  • Wie berechnen sich Energie und Wellenlänge der Röntgenstrahlung?
  • Was ist Ionisation und was ist das Messprinzip der verwendeten Detektoren?
  • Welche Eigenschaften hat das Absorptionsgesetz?
  • Was ist die Halbwertsdicke und wie kann man sie bestimmen (durch Rechnung und durch Ablesen aus der Graphik)?
  • Was ist der Unterschied zwischen Schwächungs- bzw. Massenschwächungskoeffizient?
  • Wie sind Energie- und Ionendosis definiert und wie kann man sie messen?
  • Welche mathematischen Eigenschaften  hat eine Exponentialfunktion?
  • Was sind die Grundregeln der Funktionen ln(x) bzw. log(x)?
  • Was versteht man unter dem relativen und absoluten statistischen Fehler?

Anleitung zu Versuch 9 (pdf)