Gamma-Spektroskopie mit einem Halbleiterdetektor aus Germanium

Halbleiterdetektoren aus Silizium oder Germanium erlauben den Nachweis von Photonen oder geladenen Teilchen und die Bestimmung ihrer Energie mit hoher Genauigkeit. Man betreibt diese Kristalle gekühlt auf der Temperatur von flüssigem Stickstoff als Diode, wobei man durch Anlegen einer Betriebsspannung einen Bereich im Kristall erzeugt, der nahezu keine elektrische Ladung besitzt, da alle Ladungsträgerelektronen entfernt wurden. Allein die einfallende ionisierende Strahlung kann Elektronen freisetzen, die durch ein elektrisches Feld abgesaugt und zu einem elektrischen Signal verstärk werden, das proportional der im Kristall absorbierten Energie ist. Derartige Detektoren erlauben eine genaue Bestimmung der Photonenenergie, die im Falle der Gammastrahlung charakteristisch für den radioaktiven Kern ist und damit seine Identifikation ermöglicht.

• Betriebnahme einer elektronischen Datenaufnahme
• Betrieb und Eichung eines Ge-Detektors
• Messung und Diskussion der Energieauflösung eines Detektors
• Vergleichsmessung von Gammastrahlung mit einem Szintillationsdetektor
• Untersuchung von verschiedenen radioaktiven Proben aus dem Alltag (Ziffernblatt einer Uhr, Kies- und Betonproben, glasierte Keramikkacheln, etc.)
• Funktionsweise von Photonendetektoren und der Bedeutung der Zählstatistik