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Demo Funkenkammer

Aufbau:
Im Gegensatz zur >anderen Kammer< wurde diese so gebaut das sich die Ecken und Kanten der Elektroden nicht im gasgefülltem Entladevolumen befinden. So können die lästigen Nebenentladungen ziemlich sicher verhindert werden.
So besteht die Kammer aus Aluplatten (150 x150 mm) die durch 8 mm hohe Plexiglasringe von einander getrennt sind. Die Ringe wurden von einem Rohr 150 x 5 mm abgesägt.Ringe und Platten sind mit UHU-Puls aufeinander geklebt. Durch Bohrungen in den Aluplatten kann das Kammergas zugeführt werden. Es wurden zwei Module mit jeweils 5 Platten aufgebaut. Zwischen den beiden Module kann z.B. eine Bleiplatte eingefügt werden um im unteren Modul Strahlenschauer zu erzeugen.
Zum Betrieb wird die Kammer mit einem Edelgas geflutet. Bei dieser Kammer werden auch mit Helium (Ballongas) schöne Ergebnisse erzielt. Es muss nicht das sehr teure Neon verwendet werden. Wahrscheinlich könnte auch Argon verwendet werden, das wurde aber nicht getestet.
Die Kammer wird von zwei Zählrohrbänken getriggert. Fünf Zählrohre des Typs Si22G befinden sich über der Kammer und fünf darunter. Eine Koinzidenzschaltung wertet die Signale der Zählrohre aus. Löst ein Teilchen in beiden Zählrohr-Bänken gleichzeitig ein Signal aus wird die Funkenstrecke gezündet und damit die Hochspannung an die Kammer gelegt.
Die gesamte Elektronik besteht aus vier Modulen.Zur Stromversorgung wird ein externes Netzteil (12V, 3A) verwendet.
1. einstellbare Hochspannungsversorgung (ca. 15 kV) aus CCL- Inverter und Vervielfacher
2. Kondensatorbank (1nF, 15 kV Kondensatoren) mit Trigatron-Funkenstrecke und Triggertrafo
3. Triggereinheit (VMos-Fet) mit Spannungsversorgung 400V, ebenfalls ein CCL-Inverter
4. Koinzidenzschaltung mit Spannungsversorgung für die  Zählrohre (450 V), auch hier der bewährte CCL-Inverter
Zu Beginn wird die Kammer einige Minuten kräftig mit Heliumgas (Balongas ist ausreichend) gespült um die Luft zu entfernen. Für den weiteren Betrieb reicht ein schwacher Heliumfluss um ein Eindringen von Luft zu verhindern. Die Betriebsspannung wird auf ca. 15 kV eingestellt und der Abstand der Elektroden der Funkenstrecke so justiert das ohne Triggerpuls keine Entladung statt findet. Bei der gewählten Fläche der Kammer von 150 x 150 mm wird man zwischen eins und fünf Ereignissen pro Minute beobachten können.
An der Vorderseite befinden sich zwei LEDs. Die untere LED zeigt durch rotes Aufleuchten einen Impuls der oberen Zählrohrbank, ein grünes Leuchten zeigt einen Impuls der unteren Zählrohre. Die obere weiße LED zeigt das Auftreten einer Koinzidenz.
Das Fotografieren der Spuren ist nicht ganz trivial, da man nicht weiß wann sie auftreten.
Am einfachsten filmt man die Kammer und sucht sich dann die besten Bilder aus.
Eine andere Möglichkeit ist die Aufnahme von Bildserien mit langer Belichtungszeit (~ 1 sec). Dazu muss der Raum natürlich abgedunkelt werden. Mit einer Sekunde Belichtungszeit hat man große Chancen alle Spuren auf den Film( Chip) zu bannen.
Die Bahn der Mesonen wird durch die eingelegten Bleiplatten nicht beeinflußt, das zeigt die hohe Energie der Teilchen. So ist es ziemlich egal ob man die Funkenkammer im Keller oder im Dachboden eines Hauses aufstellt.
Bei relativ großem Plattenabstand (10 mm) und bei nicht zu starker Neigung neigen die Funken dazu eher der Bahn des Teilchens zu folgen statt der Richtung des elektrischen Feldes.

 

 

 

 

  
 
 
Schaltplan im PDF-Format