Als Zählerteleskop wird eine Anordnung von mindestens zwei
Zählern für ionisierende Teilchen bezeichnet. Die Ausgänge
der beiden Zähler werden mit einer Koinzidenzschaltung ausgewertet.
Die Koinzidenzschaltung gibt nur dann einen Ausgangspuls wenn gleichzeitig
in beiden Zähler ein Ereigniss registiert wurde. Auf dem rechten
Schema ist der Aufbau skizziert. Nur, die durch eine grüne
Bahnspur gekennzeichneten Teilchen erzeugen einen Ausgangsimpuls
da sie in beiden Zählern ein Signal hervorrufen. Die Teilchen
der roten Spuren werden nicht registiert. Je nach Größe
der Zähler und deren Abstand wird so ein Bereich (grau hinterlegt)
festgelegt in dem die Bahnen der Teilchen liegen müssen um
registiert zu werden. Somit kann die Flugbahn eines Teilchens bestimmt
werden.
Eine Anwendung ist die Bestimmung der Richtung aus der >Mesonen
der Höhenstrahlung< auf die Erde treffen.
Ein Zählerteleskop kann aber auch zum >Triggern
von Funkenkammern< und zum Testen anderer >Detektoren<
verwendet werden.
Aufbau:
Als Zähler werden hier Szintillatoren verwendet. Die Sintillatorplatten
(BC 408, Bicron) haben eine Abmessung von 150 x 150 cm und 11 mm Dick
und wurden aus einem größeren Block, der bei Ebay erstandenen
wurde, geschnitten. Alle gesägten Flächen wurden mit feinem
Sandpapier geschliffen und dann mit Plexiglas-Polierpaste auf Hochglanz
poliert.
Die Fotomultiplierer sind vom Typ XP1110, deren Empfindlichkeitsmaximum
bei 420 nm gut zu der Emission des Szintillators bei 425 nm passt.
Die Multiplier sind auf eine abgeflachte Ecke der Platten geklebt.
Dazu wurde der klare "UHU-Plus schnellfest" verwendet. Ein
Alurohr wird zum Schutz der Klebestelle über die Multiplierer
geschoben und fest geklebt. Anschließend wird der Szintillator
mit Alufolie umwickelt und mit schwarzem Kunstoff und schwarzem Klebeband
lichtdicht eingepackt. Auch die Anschlußboxen in denen die Röhrensockel
und der Spannungsteiler zur Versorgung der Dynoden untergebracht sind
müssen absolut lichtdicht sein. Am Besten überprüft
man das mit einem regelbarem Netzgerät. Wird die Spannung langsam
erhöht darf kein Ausgangsstrom an der Anode messbar sein. Auch
ein auch nur schwacher Lichteinfall äußert sich durch stark
erhöhtes Ausgangsrauschen und eventuell durch eine 100 Hertz
Modulation durch die Raumbeleuchtung. Starker Lichteinfall bei angelegter
Betriebsspannung kann den Multiplier zerstören. Durch vorsichtiges
Anleuchten des Paddles mit einer Taschenlampe können undichte
Stellen schnell gefunden werden.
Triggerschaltung:
Die Impulse der Multiplier-Röhren werden verstärkt und
mit zwei Komperatoren digitalisiert. Aus beiden Signalen wird mit
einem NAND-Gatter der Koinzidenzpuls erzeugt. Die Durchlaufverzögerung
der Schaltung beträgt weniger als 2 µs. Die Schaltung
erzeugt auch noch einen 400V Triggerimpuls zum Zünden von Funkenkammern
Zum Test wurden die beiden
Szintillatoren in einen Rahmen eingebaut und die Impulsrate für
verschiedene Abstände gemessen. Für alle Messungen wurde
eine Messzeit von einer Stunde gewählt.
Zur Nullmessung wurden beide Platten nebeneinander gelegt. Die Impulse
der Nullmessung werden durch zufällige Koinzidenzen des Rauschens,
durch Teilchenschauer und durch quer durch beide Platten fliegende
Teilchen erzeugt. Bei einem lateralen Abstand der Platten von 50 cm
betrug die Nullmessung 17 Impulse pro Stunde.
Abstand zwischen Platten
Pulse / Stunde
7 cm
2776
12,5 cm
1306
12,5
1083
mit 1cm Blei dazwischen
19,5 cm
644
26 cm
389
33 cm
272
Nullmessung
17
Zum Test der
Anordnung wurde eine einfache Funkenkammer aufgebaut. Die Kammer besteht
aus vier Sektionen und wird mit Helium betrieben. Der durch die Koinzidenzschaltung
getriggerte Funkenstreckenpulser liefert Hochspannungsimpulse mit
15 kV Amplitude.
Die Kammer funktioniert auf Anhieb und zeigt die Bahnen
der Mesonen