Alpha-Teilchen-Spektroskopie mit einem Halbleiterdetektor
Betreuer: Dr. Jürgen Vogt
Die Wechselwirkung hochenergetischer Alpha-Teilchen
mit gasförmigen und festen Stoffen wird mit Hilfe eines
Vielkanalspektrometers untersucht. Die Alpha-Teilchen werden von einem
Americium-241-Präparat emittiert. Der Versuch führt in die
Energiespektroskopie schneller Ionen und deren Anwendung zur Bestimmung
von Materialeigenschaften ein. So werden Heliumionen aus
Teilchenbeschleunigern zum Beispiel zur
Rutherford-Rückstreu-Spektrometrie (RBS) verwendet, die ein sehr
praktikables und genaues Analyseverfahren für Festkörper-Dünnschichten
und Einkristall-Proben darstellt. Die Standardfreiheit der RBS wird
durch die sehr gute Modellierbarkeit des Teilchenverhaltens in
beliebigen Umgebungen gewährleistet, die in diesem Versuch an einfachen
Beispielen durchgeführt wird. Daneben wird der sichere Umgang mit
radioaktiven Präparaten unter Beachtung des Strahlenschutzes erlernt.
Im einzelnen sind folgende Aufgaben auszuführen:
- Abhängigkeit der experimentellen Halbwertsbreite der Alpha-Peaks von der Detektorspannung und vom Druck in der Probenkammer,
- Energiekalibrierung des Spektrometers,
- Bestimmung des Energieverlustes der Alpha-Teilchen in der Totschicht des Halbleiter-Detektors,
- Bestimmung der Reichweite von Alpha-Teilchen in Luft,
- Energieverlust von Alphateilchen in dünnen Folien
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