Praktikum Moderne Physik III

Die Anmeldung und Terminverwaltung zum Praktikum Moderne Physik ist über die zentrale Praktikumsdatenbank möglich.

Für die Teilnahme an den Versuchen zur Kernphysik im Praktikum Moderne Physik ist die Anwesenheit bei der Vorbesprechung und der Strahlenschutzbelehrung verpflichtend. Die letzte besuchte Belehrung darf stets nicht länger als 12 Monate zurückliegen, ansonsten ist eine Wiederholung zwingend erforderlich.

Aus strahlenschutzrechtlichen Gründen finden die Versuche zur Kernphysik im Praktikum Moderne Physik grundsätzlich nur während der Vorlesungszeit an festen Terminen montags bzw. dienstags ab 12:45 Uhr in den angegebenen Räumlichkeiten statt. Die Termine finden Sie zeitnah nach der Vorbesprechung in der zentralen Praktikumsdatenbank. Diese Termine sind in der Regel als verbindlich anzusehen.

Die Fristen und andere Modalitäten des Praktikums richten sich grundsätzlich nach den Vorgaben der Praktika B und M.

Im Rahmen des Praktikums zu Moderne Physik III (Kern- und Teilchenphysik) absolvieren Sie 2 Versuche, die Sie in Gruppen von je maximal 2 Studierenden durchführen. Aus einer Auswahl von Versuchen werden Ihnen die Versuche zugeteilt. Die Versuche sind identisch mit denen des Praktikum B.
 

B3.1: Statistik der Kernzerfälle

Der Zerfall mehrerer radioaktiver Atomkerne in einer Probe erfolgt vollkommen unabhängig voneinander und zu einem zufälligen Zeitpunkt. Trotzdem folgt z.B. die Zeitdifferenz zwischen zwei oder auch mehreren Zerfällen bestimmten Gesetzmäßigkeiten bzw. statistischen Verteilungen. Mit Hilfe eines einfachen Geigerzählers werden verschiedene Zeitintervallverteilungen aufgenommen und mit der Poisson- und Gauß-Verteilung verglichen. Ein χ2-Test demonstriert den Einfluss der Messapparatur auf die Qualität der Messung.

Veranstaltungsort

Institut für Kernphysik, Raum 104

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B3.2: γ-Spektroskopie mit einem HPGe-Detektor

Viele Eigenschaften der Atomkerne lassen sich mit Hilfe γ-spektroskopischer Methoden untersuchen. Dieser Versuch befasst sich insbesondere mit der Wechselwirkung von γ-Quanten mit Materie und der darauf aufbauenden Funktionsweise eines hochauflösenden Ge-Halbleiterdetektors. Es werden γ-Spektren verschiedener radioaktiver Quellen aufgenommen. Das Auftreten des Photo- und Comptoneffekts, die Energieauflösung und -effizienz des Detektors, sowie der Verlauf des kontinuierlichen Untergrundes haben einen Einfluss auf die Form der Spektren und werden untersucht. Desweiteren werden die Abschwächungskoeffizienten µ unterschiedlicher Materialien bestimmt.

Veranstaltungsort

Institut für Kernphysik, Raum 104

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B3.3: Reichweite von α-Strahlen

Dringen schwere, geladene Teilchen wie das α-Teilchen in Materie ein, so wechselwirken sie dort mit den Elektronen der Atomhülle, was zu einer Abbremsung der Teilchen durch inelastische Streuung führt. In diesem Versuch wird die Reichweite von α-Teilchen in Luft sowie das Abbremsvermögen in verschiedenen dünnen Metallfolien studiert. Dazu werden α-Teilchen mit einem Si-Halbleiter-Sperrschichtdetektor nachgewiesen. Die dabei gemessenen Impulshöhenspektren ermöglichen ferner eine Untersuchung des Energiestragglings.

Veranstaltungsort

Institut für Kernphysik, Raum 105

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B3.4: Positronen-Emissions-Tomografie

Die Positronen-Emissions-Tomografie (kurz: PET) wird in der Medizin zur Untersuchung und zum Nachweis physiologischer Vorgänge verwendet. Dazu werden radioaktive Markerstoffe (Tracer) verwendet, deren orts- und zeitabhängiges Verhalten untersucht wird. Dabei macht man sich die Eigenschaft der e+e--Vernichtung zu Nutze: Die dort entstandenen kollinearen Photonen können mit zwei Detektoren koinzident nachgewiesen werden.

In diesem Versuch wird zunächst auf die einzelnen elektronischen Bauteile eingegangen, die für PET notwendig sind. Als Detektor wird ein NaI-Szintillator mit Photomultiplier verwendet. Das Ziel des Versuches ist es, mit Hilfe des PET-Aufbaus radioaktive Quellen in einem verschlossenen Behälter zu lokalisieren. Zusätzlich werden die relativen Intensitäten der Quellen und die Winkelabhängigkeit untersucht.

Veranstaltungsort

Institut für Kernphysik, Raum 105

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