By Hartmut Machner
Dieses Lehrbuch gibt eine umfassende Einfuhrung in die theoretischen Grundlagen und experimentellen Methoden der Kern- und Elementarteilchenphysik. Dabei werden durch eine einheitliche Beschreibungsweise die Parallelen zwischen beiden Gebieten aufgezeigt.
Entstanden aus einer Vorlesung an der Universitat Duisburg/Essen bietet das Buch, unterstutzt durch zahlreiche Illustrationen und Beispiele, den gesamten Inhalt einer entsprechenden Kursvorlesung nach dem Vordiplom. Der Autor, selbst leitender Mitarbeiter am Institut fur Kernphysik in Julich, gelingt damit in idealer Weise der Bruckenschlag zwischen Forschung und Lehre.
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42]. 7 Impulsmessung Eine Möglichkeit der Impulsmessung ist die, die Flugrichtung des Teilchens über eine Positionsmessung zu bestimmen. Damit und mit der Messung der Energie sowie Teilchenidentifizierung ergeben somit auch den Impuls. Häufig ist aber eine dieser Messungen nicht möglich. Dann bietet sich bei geladenen Teilchen die Impulsmessung in einem Magnetfeld an. In dem Magnetfeld wirkt auf das geladene Teilchen mit der Ladung q die Lorentz-Kraft F = q p × B. 30: Der Ablenkradius ρ in einem homogenen Magnetfeld der Länge L.
Wenn der Spannungsimpuls an der Anode um den Faktor A gegenüber der Ionisationskammer erhöht ist, ergibt sich ein entsprechend erhöhter Spannungsimpuls ΔU = −A Ne . 25) Man nennt A den Gasverstärkungsfaktor. Es gibt einen Bereich der elektrischen Feldstärke und Gasdruck, wo A unabhängig von diesen Größen ist. Man nennt dies den Proportionalbereich. 3 Geiger-Müller-Zählrohr Die hohe Feldstärke erreicht man nicht nur durch hohe Spannung, sondern auch durch geschickte Wahl der Geometrie. Bei einer zylindrischen Anordnung mit der Außenwand als Kathode und einem Draht in der Mitte als Anode erreicht man sehr hohe Feldstärken in der Nähe des Drahtes.
22 dargestellt. Die Messung erfolgte mit einer Zeit-Projektionskammer, das ist im Prinzip eine dreidimensionale Driftkammer. Sie war mit einer Mischung aus Argon und Methan gefüllt Die Teilchen stammen aus der Reaktion e+ e− bei einer Schwerpunktenergie von 29 GeV. Die Bänder von links nach rechts sind Myonen, Pionen, Kaonen, Protonen und schwach zu erkennen Deuteronen. Das flache Band sind Elektronen. 2 Cherenkov-Zähler Wenn ein elektrisch geladenes Teilchen durch ein transparentes Medium mit einer Geschwindigkeit fliegt, die größer ist als die Lichtgeschwindigkeit in diesem Medium, wird eine elektromagnetische Strahlung ausgesandt.