Koinzidenzzähler

Mit mehr als 2 Geigerzählern lässt sich ein sog. Koinzidenzzähler bauen. Dieser zählt nur dann die Pulse, wenn alle vorhandenen Geigerzähler gleichzeitig ein Teilchen registriert haben. Dies lässt sich etwa mit einem UND-Gatter (CD4073) am Ausgang der Geigerzähler realisieren. Ordnet man die Geigerzähler auf einem schwenkbaren Stativ an, so kann man die Zählrate in Abhängigkeit von der Richtung ermitteln. Dies nutze ich etwa um die durch kosmische Myonen verursachte Zählrate zu ermitteln. Diese zeigt eine starke Richtungsabhängigkeit. Die meisten Myonen erreichen den Detektor senkrecht von oben. Die Zählrate nimmt dann mit zunehmenden Winkel α (0° = senkrecht, 90° = waagrecht) gemäß der Formel cos²(φ) ab.

Die zum Betrieb der Geigerzähler notwendige Hochspannung erzeuge ich mit einem CCFL-Inverter, dessen Eingangsspannung mittels LM317 von 1-10 V variiert werden kann. Dadurch kann ich die für die Zählrohre passende Hochspannung einstellen. Als Zählrohre empfehle ich die günstigen SBM-20, welche um ca. 20 Euro auf ebay angeboten werden. Im Moment verwende ich nur 2 Stück SBM-20. Die Elektronik ist aber bereits für 3 Stück ausgerichtet.

Um die Zählrate zu messen, verwende ich einen sog. Tally-counter. Dieser kostet auf ebay nur rund 2 Euro und wird an einen Ausgang des CD4098 angeschlossen.

    

 

Messungen der durch kosmische Myonen verursachten Zählrate in Abhängigkeit vom Winkel α (α = 0°: senkrechte Ausrichtung der Zählrohre, α = 90°: waagrechte Ausrichtung der Zählrohre). Wie man sieht, nimmt die Zählrate deutlich mit wachsendem Winkel α ab, wie es auch zu erwarten ist. Die meisten Myonen treffen nämlich senkrecht von oben auf.