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Die Drahtkammer

Die Drahtkammer,1968 von Jean Charpak erfunden, ist eine Weiterentwicklung der Funkenkammer. Die Funkenkammer hat den Nachteil, dass ihre Ergebnisse optisch ausgewertet werden müssen. Dies ist ungünstig für Experimente bei denen viele Daten anfallen. Die Drahtkammer löst dieses Problem indem sie elektrische Impulse für die einfallenden Teilchen liefert, die mit dem Computer ausgewertet werden können.

Abb.1. Prinzip einer Drahtkammer

Zwischen den Anodendrähten aus Wolfram mit einem Durchmesser von ca. 20 μm und den Kathodenflächen wird eine Spannung von wenigen kV angelegt. Fällt ein Teilchen in die Drahtkammer ein, so ionisiert es das Gas in der Drahtkammer. Es entstehen Ionenpaare. Durch das angelegte elektrische Feld werden positive Ionen zur Kathode gelenkt und negative Ionen zum Anodendraht. Die Energie der Ionen reicht teilweise aus um weitere Ionenpaare zu erzeugen. Dadurch tritt eine Art von Lawineneffekt ein. Am Anodendraht wird so ein negativer Impuls erzeugt, der gemessen werden kann. Viele moderne Drahtkammern haben zusätzlich Verstärker und Impulsformer an die einzelnen Drähte angeschlossen.

Da von jedem Draht verschiedene Impulse kommen, lassen sich aus den gesammeltem Signalen die Koordinaten des eingefallenen Teilchens bestimmen.

Im Verlauf der Elementarteilchenforschung haben sich viele Varianten aus dem zu Grunde liegenden Prinzip der Drahtkammer entwickelt.