Geiger-Müller-Zählrohr - Aufbau und Funktion

1. Aufbau des Geiger-Müller-Zählrohrs

Das Geiger-Müller-Zählrohr besteht aus einem Gehäuse, das auf einer Seite durch eine durchlässige Schicht geschlossen ist (Glimmerfenster). In dem Gehäuse befindet sich ein isolierter Draht.

Zwischen Gehäuse und Draht liegt eine Spannung an, sodass der isolierte Draht positiv geladen ist.

In dem Stromkreis befindet sich außerdem ein hochohmiger Widerstand und ein Spannungsmessgerät / Zählgerät.

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2. Funktionsweise des Geiger-Müller-Zählrohrs

Tritt Strahlung in das Geiger-Müller-Zählrohr ein, so ionisiert sie die Gasatome. Das Atom wird bei der Ionisation aufgespalten in ein negatives Elektron und den positiven Atomkern / den Rest, der vom Atom noch übrig ist.
Das Elektron wird durch das im Zählrohr herrschende elektrische Feld zum Draht hin beschleunigt. Auf dem Weg dorthin trifft es auf andere Gasatome und ionisiert sie auch noch, so dass mehr und mehr Elektronen entstehen - sozusagen eine Elektronenlawine.
(Dies geschieht im Proportionalitätsbereich, der manchmal benutzt wird, um die Energie der einfallenden Strahlung zu messen.)

Erhöht man die angelegte Spannung zwischen Gehäuse und Draht, werden die freien Elektronen noch schneller beschleunigt und haben genug Energie, um Photonen zu erzeugen. Die Photonen können sich im gesamten Zählrohr frei bewegen und daher werden alle Atome im Zählrohr ionisiert.
Dies geschieht im Auslösebereich (Geiger-Müller-Bereich). In diesem Bereich wird das Zählrohr meistens betrieben, da man die Anzahl der einfallenden Strahlung messen kann.


Die Elektronen, die auf den Draht treffen, erzeugen einen Strom, der nach dem Ohmschen Gesetz am hochohmigen Widerstand eine hohe Spannung erzeugt, die vom Zählgerät gemessen wird und als Geräusch oder auf der Zählanzeige ausgegeben wird.

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3. Und dann?

Die Erklärung zur Totzeit folgt bald :)