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Zentralinstitut für Engineering, Elektronik und Analytik (ZEA)

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EUROBALL - das größte europäische Gammaspektrometer

Das Projekt Euroball

Das Projekt Euroball Nach der Katastrophe im Kernkraftwerk von Tschernobyl, bei der radioaktive Strahlung über Grenzen hinweg freigesetzt wurde, suchten hierzulande Behörden und Umweltschützer Rat bei den Kernphysikern. Sie befragten die Wissenschaftler zum Beispiel nach geeigneten Meßinstrumenten zur Feststellung der stärksten Strahlenart, der Gammastrahlung. Die Antwort lautete: Gammaspektrometer mit Germanium-Detektoren, die dank ihrer hohen Meßgenauigkeit die Identifizierung der strahlenden Elemente gestatten.

Den neusten Stand der Technik stellen nun gekapselte Germanium-Detektoren dar, die im Rahmen des europäischen Projektes EUROBALL konzipiert wurden. Diese Entwicklung kommt nicht nur der Grundlagenforschung zugute. Sie wird auch überall dort von Bedeutung sein, wo Germanium-Detektoren unter "rauhen Feldbedingungen" eingesetzt werden müssen, etwa im Umwelt- und Strahlenschutz, der industriellen Qualitätskontrolle und der Raumfahrt.

 

 

 

Die gekapselten Germanium-Detektoren bedeuten einen großen Vorteil in der Detektortechnologie. Da es aus technischen Gründen nicht möglich ist, beliebig große Germaniumkristalle herzustellen, werden sogenannte Cluster-Detektoren aus einzelnen gekapselten Germanium-Detektoren zusammengesetzt. Die Kapseln der Detektoren haben eine minimale Wandstärke und eine hexakonische Form. Der Abstand zwischen Germanium-Detektor und Kapselwand ist so gering wie möglich, damit die Lücken zwischen den Detektoren möglichst klein sind. Der Kapselwerkstoff ist AlMg4,5Mn.

Im Rahmen des EUROBALL-Projekts wurden im FZ-Jülich Untersuchungen durchgeführt, eine Kugeloberfläche möglichst gleichmäßig mit Flächen zu belegen. Einen solchen Körper nennt man Polyeder oder Vielflächner.

Für den EUROBALL muß das Polyeder folgende Forderungen erfüllen:


  • an jeder Ecke des Polyeders treffen drei Polygone zusammen
  • die Anzahl verschiedenartiger Polygone soll möglichst klein sein
  • die Polygone sind kongruent
  • die Polygonfläche soll möglichst wenig von der Fläche des umschreibenden Kreises abweichen

Diese Forderungen werden am besten von einem Polyedertyp erfüllt: Das Polyeder mit 12 Pentagons und X-Hexagons.

Es gibt eine unbegrenzte Anzahl von Polyedern mit 12-Pentagons und X-Hexagons.


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