Der Hauptunterschied zwischen GM-Zähler und Szintillationszähler besteht darin, dass der GM-Zähler ionisierende Strahlung anhand des im Geiger-Müller-Rohr erzeugten Ionisationseffekts erkennt, während der Szintillationszähler ionisierende Strahlung anhand des Anregungseffekts der einfallenden Strahlung auf ein szintillierendes Material misst und erkennt die resultierenden Lichtimpulse.
GM-Zähler und Szintillationszähler sind nützliche Instrumente zum Nachweis und zur Messung ionisierender Strahlung. Die beiden Instrumente unterscheiden sich je nach Nachweisverfahren der Strahlung.
Was ist ein GM-Zähler?
GM-Zähler ist die Kurzbezeichnung für den Geiger-Müller-Zähler, der beim Nachweis ionisierender Strahlung nützlich ist. Dieses Instrument findet Anwendung in der Dosimetrie, im Strahlenschutz, in der Experimentalphysik und in der Nuklearindustrie. Dieses Instrument kann Alpha-Partikel, Beta-Partikel und Gammastrahlen erkennen. Es erkennt Strahlung anhand des ionisierenden Effekts, der in einem Geiger-Müller-Rohr erzeugt wird. Daraus ergibt sich also der Name des Instruments.
Abbildung 01: GM-Zähler
Der GM-Zähler enthält im Wesentlichen eine Giger-Muller-Röhre, die das Sensorelement ist, das die Strahlung erkennen kann. Es gibt einen weiteren wichtigen Teil der Verarbeitungselektronik, der das Ergebnis der Analyse anzeigt. Das Geiger-Müller-Rohr in diesem Instrument ist mit einem Edelgas gefüllt; z. B. Helium-, Neon- oder Argongas bei niedrigem Druck. An dieses Gas wird eine Hochspannung angelegt. Die Geiger-Müller-Röhre kann elektrische Ladung kurzzeitig leiten, wenn ein Teilchen oder Photon der einfallenden Strahlung das Gas durch Ionisation leitfähig macht.
Allerdings wird die Ionisierung innerhalb der Röhre durch den Townsend-Entladungseffekt erheblich verstärkt. Dadurch entsteht ein leicht messbarer Detektionsimpuls. Dieser Impuls wird dann in die Verarbeitungs- und Anzeigeelektronik eingespeist. Der bei diesem Verfahren erzeugte große Impuls macht den GM-Zähler relativ billig in der Herstellung. Es gibt zwei Arten von Anzeigemethoden im GM-Zähler: Messwerte und Zählungen der erkannten Strahlung und Strahlungsdosis. Die einfachste Anzeige sind Zählungen, die die Anzahl der Zählungen pro Zeit anzeigen, z. zählt pro Minute.
Was ist ein Szintillationszähler?
Der Szintillationszähler ist ein analytisches Instrument zur Messung ionisierender Strahlung unter Verwendung von Szintillationsmaterial. In diesem Instrument kann ionisierende Strahlung gemessen werden, indem die Anregungswirkung der einfallenden Strahlung auf ein szintillierendes Material genutzt und die resultierenden Lichtimpulse detektiert werden.
Abbildung 02: Teile des Szintillationszählers
Das Instrument enthält einen Szintillator, der als Reaktion auf einfallende Strahlung Photonen erzeugen kann, einen empfindlichen Photodetektor, der das Licht in ein elektrisches Signal umwandeln kann, und eine Elektronik, um das Signal zu verarbeiten. Szintillationszähler sind hauptsächlich im Strahlenschutz, bei der Untersuchung radioaktiver Materialien und in der physikalischen Forschung aufgrund des kostengünstigen Herstellungsverfahrens und der guten Quanteneffizienz nützlich. Außerdem können wir sowohl die Intensität als auch die Energie der einfallenden Strahlung messen.
Bei der Betrachtung der Arbeitsweise eines Szintillationszählers handelt es sich um den Durchgang ionisierender Teilchen in das Szintillatormaterial, in dem Atome entlang einer Bahn angeregt werden. Handelt es sich um geladene Teilchen, ist die Spur der Weg des Teilchens selbst. Bei ungeladenen Teilchen wie Gammastrahlen wandelt sich ihre Energie über den photoelektrischen Effekt in ein energiereiches Elektron um.
Was ist der Unterschied zwischen GM-Zähler und Szintillationszähler?
GM-Zähler und Szintillationszähler sind nützliche Instrumente zum Nachweis und zur Messung ionisierender Strahlung. Der Hauptunterschied zwischen GM-Zähler und Szintillationszähler besteht darin, dass der GM-Zähler ionisierende Strahlung anhand des in der Geiger-Müller-Röhre erzeugten Ionisationseffekts erkennt, während der Szintillationszähler die ionisierende Strahlung anhand des Anregungseffekts der einfallenden Strahlung auf ein szintillierendes Material misst und die resultierenden Lichtimpulse erkennt.
Die folgende Infografik fasst die Unterschiede zwischen GM-Zähler und Szintillationszähler zusammen.
Zusammenfassung – GM-Zähler vs. Szintillationszähler
GM-Zähler und Szintillationszähler sind nützliche Instrumente zum Nachweis und zur Messung ionisierender Strahlung. Der Hauptunterschied zwischen GM-Zähler und Szintillationszähler besteht darin, dass der GM-Zähler ionisierende Strahlung anhand des in der Geiger-Müller-Röhre erzeugten Ionisationseffekts erkennt, während der Szintillationszähler die ionisierende Strahlung anhand des Anregungseffekts der einfallenden Strahlung auf ein szintillierendes Material misst und die resultierenden Lichtimpulse erkennt.
