Messtechnik 2 Flashcards

Question

65. Silizium-Sperrschicht-Temperatursensor: Welcher physikalische Effekt wird genutzt? Kennlinie, Ausführung, Vor- und Nachteile.

Answer 1

Physikalischer Effekt: Es wird das Strom-Spannungsverhalten einer Diode (pn-Übergang) genutzt. Dies kann am besten mit der Strom-/Spannungskennlinie einer Basis-Emitter-Diode eines Transistors zeigen. U=k/e_0 (ln I/I_S )T k Boltzmann-Konstante, e Elementarladung, I Kollektor Strom, I_SSättigungs Strom Vorteile: • Kennlinie im Durchlassbereich streng linear • Integr. Verstärker Nachteile: • I = f(T) Daher werden zwei eng benachbarte Dioden als integrierte Schaltung ausgeführt Differenzmessmethode

Answer 2

``` Ähnlichkeiten: • Beide Temperatursensoren verwenden Silizium als Material. Unterschiede: • Silizium-Widerstands-Thermometer Kein pn-Übergang • Silizium-Sperrschicht-Thermometer Mit pn-Übergang ```

Answer 3

Physikalische Effekte: Bei faseroptischen Lumineszenzthermometern ist am Ende der Glasfaser ein lumiszierendes Sensor- Element angebracht. Wird durch die Faser ein Lichtimpuls gesendet, so wird die Lumiszenz des Elementes angeregt. Dieses emittierte Licht wird durch dieselbe Glasfaser zur Auswertung zurückgesendet und ausgewertet: • Die Wellenlänge des lumiszierendes Lichtes hängt von der Temperatur ab. An der Verschiebung kann die Temperatur bestimmt werden. • Die Abklingzeit des reflektierten Lichtes ändert sich mit der Temperatur. Einsatzbereich: • Mit abnehmender Empfindlichkeit bis 300°C Vorteile: • Potentialfreie Übertragung des Messimpuls • Messmöglichkeit bei hohen elektrischen Potentialen • Keine Störung der Signalübertragung durch magnetisches Feld • Einsatzmöglichkeit in explosionsgefährdenden Bereichen Nachteile: • Hohe Eigenerwärmung

Answer 4

• Thermosäule. Reihenschaltung von vielen Thermoelementen in eine Membran, die die Wärmestrahlung absorbieren. N Elemente: n-fache Empfindlichkeit • Bolometer Eine Widerstandsschicht auf dünne Membran dient als Trägerfolie. Tritt Wärmestrahlung auf diese Schicht, so ändert sich ihre Temperatur und die Widerstandsschicht ihren Widerstand! Bolometer-Arrays werden bei Wärmebildkameras eingesetzt. • Pyroelektrische Temperatursensoren Die Polarisation bestimmter dielektrischer Körper ist temperaturabhängig. An der Oberfläche werden Ladungen frei, die als Maß für die Temperaturänderung herangezogen werden können. • Strahlungspyrometer Thermische Strahlung wird über eine Optik in den Strahlungsempfänger geleitet. Die Strahlungsdichte hängt von T^4ab. P = σ A T^4(Stefan-Boltzmann-Gesetz) • Strahlungsthermometer (Vorteile) o Temperatur wird nicht verfälscht o Sehr hohe Objekttemperatur nur berührungslos messbar o Schnell o Messungen an bewegten und schwer zugänglichen Objekten möglich • Berührungsthermometer (Vorteile) o Genauer o Billiger

Answer 5

Wird der pyroelektrische Detektor sprungförmig bestrahlt, so muss er sich zunächst erwärmen. Diese Erwärmung hängt von der Wärmekapazität C_th und dem Wärmewiderstand R_thdes Sensors ab und führt zu der Zeitkonstante τ1. τ_1 = R_th C_th Infolge der Leitfähigkeit des Sensors und des endlichen Ableitwiderstandes RL gleichen sich die entstandenen Ladungen wieder aus. Der Ausgleich erfolgt bei vernachlässigter Konvektion mit der Zeitkonstante τ2, die von der elektrischen Kapazität des Sensors Cq und dem Ableitwiderstand RL abhängt. τ_2 =R_L C_q Die Sprungantwort des pyroelektrischen Detektors folgt mit U als Ausgangssignal der folgenden Gleichung:U=k(〖e^((-t)/τ)〗_1-〖e^((-t)/τ)〗_2)

Answer 6

• In der Physik ist der Druck das Ergebnis einer senkrecht auf eine Fläche A einwirkenden Kraft F • Dehnungsmessstreifen-(DMS-)Prinzip: Hier wird der Druck in eine Kraft umgewandelt, welche einen Federkörper bzw. eine Membran dehnt. Diese Gestaltänderung wird dann auf aufgeklebte Dehnungsmessstreifen oder freigespannte Dehndrähte übertragen und über eine Brückenschaltung in ein elektrisches Signal umgeformt. Im Allgemeinen werden Metallfolien-Dehnungsmessstreifen verwendet, mit denen sehr hohe Genauigkeiten erreicht werden können. Aufklebbare Dehnungsmessstreifen aus Halbleitermaterial haben einen höheren k-Faktor, und es wird deshalb nur eine geringere Verstärkung benötigt. Vorteile: hohe Genauigkeit, große Druckmessbereiche möglich, sehr robust. Nachteile: relativ hoher Preis wegen des Prüfaufwandes und enger Toleranzen, Temperaturbereich vom Kleber abhängig, Druckbereiche unter 5 bar schlecht zu fertigen • Dünnfilmtechnik. Bei der Dünnfilmtechnik werden auf der hochglanzpolierten Oberfläche des Sensorelementes zunächst eine Isolationsschicht und dann die niederohmigen Leiterbahnen aufgebracht. Diese Technik hat Vorteile durch die Möglichkeiten der Miniaturisierung und der wirtschaftlichen Herstellung von großen Stückzahlen (piezoresistives Prinzip). Vorteile: kleine Druckmessbereiche möglich, hohe Brückenwiderstände möglich, hohe Genauigkeit Nachteile: aufwendige Technologie, nur bei großen Stückzahlen rentabel. • induktiven Prinzip: Bei diesen Messgeräten wird der Druck in eine Kraft umgewandelt, welche einen Federkörper bzw. eine Membran verformt. Diese Auslenkung wird dann nach dem induktiven Prinzip in ein elektrisches Signal umgeformt. Vorteile: einfacher Aufbau, robust und störunempfindlich, hohe Überlastbarkeit Nachteile: Temperaturkompensation aufwendig, nicht für Gleichspannung geeignet.

Answer 7

Der Durchfluss eines Fluids in einer gefüllten Rohrleitung ist die durch den Querschnitt fließende Stoffmenge. SI-Einheit: Volumenstrom m^3*s^(-1), Massenstrom kg*s^(-1) Wirkdruckverfahren: meistverwendete Messverfahren. Die zur Wirkdruckerzeugung in die Rohrleitung eingebrachten Drosselelemente sind robuste und einfache mechanische Bauteile ohne bewegte Elemente, die harten Betriebsbedingungen ausgesetzt werden können. Zudem sind Wirkdruck-Durchflussmessgeräte weitgehend genormt. Volumenzähler: In Volumenzählern werden Teilmengen des Messgutes jeweils abgetrennt und entsprechend dem durchlaufenden Kammerinhalt bzw. der analog bewirkten Umdrehung der Messflügel fortlaufend addiert und als durchtransportiertes Volumen angezeigt. BSP: Vorteile: Großer Messbereich, Nachteile: empfindlich gegen Verschmutzungen des Fluids wegen der bewegten Teile Schwebekörper-Durchflussmessung: Das Messprinzip beruht auf einem Widerstandskörper, der senkrecht von unten nach oben umströmt wird. Es werden entweder zylindrische Widerstandskörper in konischen Messräumen oder konische Widerstandskörper in Blenden eingesetzt. Transparente Messrohre, bei denen unmittelbar der Höhenstand des Schwebekörpers als Durchflussinformation abgelesen wird, haben temperatur- und druckabhängige Grenzen. Sie stellen zudem kein elektrisches Ausgangssignal zur Verfügung.

Answer 8

Unterschied: Massendurchfluss ist in einem geschlossenen System konstant, während der Volumendurchfluss von kompressiblen Fluiden von der Dichte und somit auch vom Druck und von der Temperatur abhängig ist. Siehe 17.

Answer 9

Eine leitende Flüssigkeit, die durch ein Magnetfeld strömt, verhält sich wie ein räumlich ausgedehnter, bewegter elektrischer Leiter. Im isoliert ausgekleideten Rohr wird die induzierte Spannung U an zwei Elektroden in der Rohrwand abgegriffen. Wird in einem zeitlich veränderlichen Magnetfeld mit der magnetischen Flussdichte B ein durch das strömende Fluid verkörperter elektrischer Leiter bewegt, so entsteht eine durchflussabhängige Spannung u_e, die proportional zur mittleren Strömungsgeschwindigkeit v ist. Physikalische Effekt: Faradayschen Induktionsgesetz Vorteile: linearer Zusammenhang zwischen dem Durchfluss und der Messspannung, großer Messbereich Nachteile: Mindestleitfähigkeit ist Voraussetzung, deshalb nicht bei Gasen oder isolierenden Medien

Answer 10

Während eines kurzen Zeitintervalls wird ein Injektionsschuss in die Rohrleitung eingespritzt. Die Strömungsgeschwindigkeit wird aus der Laufzeit der Schwerpunkte der Lösungswolken zwischen zwei Messquerschnitten ermittelt Vorteile: kein Eingriff in die Messstrecke Nachteile: Hoher Aufwand

Answer 11

* Füllstandsmessung Eine kontinuierliche Messung des Füllstands zur Verbrauchsermittlung, als Eingangsgröße für Regelungen und Steuerungen, zur kontinuierlichen Betriebsüberwachung und Dokumentation erforderlich ist. * Verfahren mit Schwimmern und Tastplatten Es handelt sich um Höhenstandsmesssysteme, bei denen ein Schwimmer als Messaufnehmer die Oberfläche oder die Trennschicht der Flüssigkeit berührt oder mehr oder weniger tief in die Flüssigkeitsoberfläche eintaucht. Als Schwimmer verwendet man vorwiegend kugel- oder linsenförmige Hohlkörper die auf der Oberfläche schwimmen. Änderungen der Dichte der Flüssigkeit oder Änderungen im Reibungsverhalten der Übertragungseinrichtungen führen zu Verfälschungen des Messwertes. Dieser Effekt ist, bezogen auf die Hubhöhe, umso geringer, je flacher der Schwimmer ist. • Kapazitive und konduktive Füllstandsmessung Bei diesem Verfahren wird die Kapazität in Abhängigkeit von der Füllhöhe gemessen. Es setzt bei elektrisch nichtleitenden Fluiden eine konstante Permittivitätszahl εr des homogenes Füllgutes voraus. Nachteil: Es versagt deshalb, wenn Flüssigkeiten mit Feststoffen vermischt sind, die eine andere Permittivitätszahl εr haben, sowie bei schwankendem Feuchtigkeitsgehalt und sich änderndem Mischungsverhältnis. Vorteil: Auch bei elektrisch leitendem Füllgut kann bei Verwendung einer Sonde mit dielektrischer Isolierschicht kapazitiv der Füllstand gemessen werden • Füllstandsmessung mit thermischen Verfahren Für thermische Verfahren zur Füllstandsmessung können unterschiedliche Temperaturen des Füllmediums und des Luftraumes sowie die Tatsache ausgenutzt werden, dass Flüssigkeiten die Wärme besser ableiten als Gase. Bei Dampfkesseln erwärmt sich der dampfgefüllte Teil des Kessels stärker als der wassergefüllte Teil. An der Außenwand des Kessels oder eines damit kommunizierenden Rohres wird in verschiedenen Höhen eine Kette von Thermoelementen angebracht. In Abhängigkeit vom Wasserstand werden mehr oder weniger Thermoelemente stärker erhitzt, so dass die resultierende Thermospannung ein Maß für die Füllhöhe ist.

Answer 12

Grundlage für die Füllstandsmessung mit künstlichen radioaktiven Isotopen ist die Absorption der radioaktiven Strahlung durch das jeweilige Füllgut. Von einem radioaktiven Strahler ausgehend, dringt eine Gammastrahlung durch den Behälter und wird durch die Behälterwand und die Masse bzw. die Dichte des Füllgutes geschwächt. Auf der anderen Seite des Behälters wandelt ein Strahlendetektor die empfangene Strahlung wieder in ein elektrisches Signal um. Vorteile: Die Messvorrichtung ist außerhalb eines Behälters angebaut und kann unabhängig von den Eigenschaften des Füllgutes, vom Druck und der Temperatur gemessen werden.

Answer 13

Ultraschall: Das Laufzeitverfahren arbeitet nach dem Prinzip des Echolots. Ein elektrischer Impuls wird durch einen am Behälterboden angebrachten piezoelektrischen Schwinger in einen Ultraschallimpuls umgewandelt. Dieser wird in die Flüssigkeit ausgesendet und von der Grenzschicht Flüssigkeit–Luft teilweise reflektiert. Dieses Echo trifft auf einen gleichartigen piezoelektrischen Schwinger und wird wieder in einen elektrischen Impuls zurückverwandelt. Aus der Laufzeit des Schallimpulses und der Schallgeschwindigkeit ergibt sich die Füllhöhe. Nachteil: Als Störgrößen ergeben sich Rauschanteile und Nebenechos im Schallfeld Mikrowellen: Am Deckel des Behälters ist ein Mikrowellensender und -empfänger samt Horn- oder Stabantennen angebracht, der auf die Flüssigkeitsoberfläche strahlt. Diese reflektiert teilweise die frequenzmodulierten elektromagnetischen Wellen oder die Impulse. Nach dem Radar-Prinzip wird die Entfernung zwischen der Antenne und der Flüssigkeitsoberfläche gemessen. Vorteil: Dieses Verfahren ist besonders für zähe, verschlammte, explosive und ätzende Flüssigkeiten geeignet. Nachteilig ist der hohe Aufwand für die Erzeugung der Hochfrequenz und die elektronische Signalauswertung.

Answer 14

Glasfaser: Die Lichtbrechung und Lichtdämpfung am Ende einer Glasfaser unterscheidet sich, je nachdem ob diese von Luft oder von Flüssigkeit umgeben ist. Es kann also ein Signal gewonnen werden, das anzeigt, ob sich am Ende der Glasfaser Luft oder Füllgut befindet. Entsprechend der Längen der verwendeten Glasfasern können mehrere Grenzstände überwacht werden. Lichtsender und -empfänger befinden sich am anderen Ende der Glasfaser. Die geringen Abmessungen dieses Sensors lassen es zu, in einem relativ kleinen Bereich mehrere derartige Sensoren anzuordnen und so eine fein gestufte Füllhöhenmessung zu realisieren. Auf diese Weise lassen sich Flüssigkeitsstände auf 0,1 mm genau bestimmen Laser: Es kann entweder eine direkte Laufzeitmessung eines Lichtimpulses oder eine Phasenmessung erfolgen. Bei der Phasenmessung wird das Sendesignal auf ein Trägersignal im MHz-Bereich aufmoduliert. Nach der Demodulation im Empfänger erfolgt die Messung der Phasenverschiebung.

Answer 15

Bei der Parallelstruktur wirkt die Messgröße x gleichzeitig auf zwei oder mehrere unterschiedliche Messglieder. Deren Ausgangssignale werden durch arithmetische Operationen verknüpft. Die gängigste Realisierung einer Parallelstruktur ist das Differenzprinzip. Zwei sonst gleichartige Messglieder werden um einen Arbeitspunkt gegensinnig ausgesteuert und die erhaltenen Ausgangssignale voneinander subtrahiert. Daraus resultiert eine Linearisierung der Übertragungskennlinie, außerdem wird der Einfluss von Störungen, die gleichsinnig auf die beiden Messglieder wirken, z. B. Schwankungen der Umgebungstemperatur, stark reduziert.

Answer 16

* Hall-Elemente (Hall converter) basieren auf dem gleichnamigen physikalischen Effekt, der besagt, dass in einem stromdurchflossenen Halbleiter senkrecht zur Stromrichtung eine Spannung entsteht, wenn das Element senkrecht zu Strom und Spannung von einem Magnetfeld durchsetzt wird. Häufige Anwendung: Endlagenschalter. Vorteil: Werden meist als komplette Schaltkreise mit Schwellwertschalter ausgeliefert. Nachteil: Konstantstromquelle. * Feldplatten (Hall resistance) nutzen die Tatsache, dass an einem HallElement das magnetische Feld den durch das Element fließenden Strom ablenkt. Die dadurch erzwungene Verlängerung des Stromweges führt zu einer Erhöhung des Widerstandes. Im Gegensatz zur Hall-Spannung ist die Widerstandsänderung nicht von der Richtung des Magnetfeldes abhängig. Wird zur Drehzahlmessung verwendet.

Answer 17

Als Dehnung e wird die relative Längenänderung bezeichnet. ε=∆l/l Dehnungsmessstreifen sind Wegaufnehmer, die eine mechanische Verformung in einen Widerstandswert umwandeln. Metall DMS: Sehr geringe Widerstandsänderung bei elastischer Verformung Für Streckung oder Stauchung K = 1+2µ µ…poissonsche Zahl zwischen 0.2 und 0.5 kmax = 2 Halbleiter DMS aus Germanium oder Silizium. Im Gegensatz zu den Draht- und den Folien-DMS ändert sich bei ihnen infolge einer mechanischen Beanspruchung der spezifische Widerstand des Materials stark. Diese Widerstandsänderung auf Basis des piezoresistiven Effektes wird zum bestimmenden K-Faktor: Faktor der Empfindlichkeit gegenüber der aus dem geometrischen Effekt herrührenden Widerstandsänderung. Es werden k-Faktoren bis zu 130 erreicht. Möglichkeiten zur Minimierung von Temperatureinflüssen o Selbst‐Temperatur‐kompensierender‐DMS: Wärmeausdehnungskoeffizient ist dem Verformungskörper angepasst o Referenz‐DMS: wird derselben Temperatur, nur ohne mechanische Beanspruchung ausgesetzt. o DMS in Brückenschaltung: Prinzip der Differenzschaltung zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen

Answer 18

Zur Messung von Beschleunigungen oder Schwingungen können Bewegungsgrößen (Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung) oder Kraftwirkungen (Kraft, Moment, Dehnung) herangezogen werden. Die Beschleunigungsmessung kann über F=m*a auf eine Kraftmessung zurückgeführt werden. Der Zusammenhang zwischen Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung ist durch Differenziation bzw Integration gegeben. kapazitiver Beschleunigungssensor: Als Grundprinzip wird die Wirkung von a auf ein gedämpftes Feder-Masse-System gemessen. Die Beschleunigungsmessung findet durch eine Kapazitätsänderung, die durch die Abstandsänderung zwischen den Platten registriert wird, statt.

Answer 19

Druck auf den Kristall ⇒ Spannung kann gemessen werden ⇒ Rückschluss auf Beschleunigung

Answer 20

Ein Schwarzer Körper (auch: Schwarzer Strahler, planckscher Strahler) ist eine idealisierte thermische Strahlungsquelle. Solch ein Körper absorbiert auftreffende elektromagnetische Strahlung jeglicher Wellenlänge vollständig und sendet die aufgenommene Energie als elektromagnetische Strahlung mit einem charakteristischen, nur von der Temperatur abhängigen Spektrum wieder aus. Je höher die Temperatur eines Körpers ist, bei desto kürzeren Wellenlängen liegt das Maximum der Verteilung.

Answer 21

Funktionsprinzip: Fotodioden nutzen den inneren Fotoeffekt in der Sperrschicht, der Generation von Ladungsträgern in der Raumladungszone. Die realisierbare Quantenausbeute (direkt erzeugte freie Ladungsträger je Photon) erreicht maximal etwa 0,9. Betriebsarten: • Sperrbetrieb: • Der Spannungsabfall des fotoelektrisch erzeugten Sperrstromes am Arbeitswiderstand ist proportional zur Bestrahlungsstärke • Höhere Empfindlichkeit • Elementbetrieb (Photovoltaik‐Betrieb): • weitgehend temperaturunabhängig Leistungsabgabe weist einen nichtlinearen Zusammenhang zur Bestrahlungsstärke auf. • Kurzschlussstrom linear von Bestrahlungsstärke abhängig Vorteile: • sehr parameterstabil • Auswertungselektronik einfach zu realisieren und preisgünstig im Vergleich zu CCDs. • Sehr hohe Grenzfrequenz Nachteile: • Sehr temperaturabhängig

Answer 22

In integrierten CMOS Sensoren wird die Photodiode im Sperrbetrieb verwendet. Die einfachste Realisierung eines integrierenden APS-Bildelementes besteht aus einer Photodiode, die in Sperrrichtung betrieben wird, als photosensitives Element und drei n-Kanal-MOSFETs. Zu Beginn der Belichtungsmessung wird die Spannung über der Photodiode mittels des Rücksetz-Transistors auf einen definierten Anfangswert gesetzt. Während der nachfolgenden Helligkeitsmessung wird die Sperrschichtkapazität der Photodiode durch den Photostrom entladen. Die Spannung über der Photodiode sinkt dabei proportional zur Bestrahlungsstärke und zur Belichtungszeit. Nach Ablauf der Belichtungszeit wird dieser Spannungswert ausgelesen und einer analogen Nachverarbeitung oder sofort einem Analog-Digital-Wandler zugeführt. Dafür besitzt jedes Bildelement einen Verstärker- Transistor, der mittels des Auswahl-Transistors zumeist spaltenweise auf eine für alle Bildelemente einer Zeile gemeinsame Ausleseleitung geschaltet wird.

Answer 23

Fotodiode: • Sperrstrom steigt streng proportional zur Beleuchtungsstärke • Die Empfindlichkeit ist flächenproportional • Der temperaturabhängige Dunkelstrom im Sperrbereich verdoppelt sich alle 6 ‐ 7 K • Der Temperaturkoeffizient des Kurzschlussstromes ist bauartbedingt Vorteil: • sehr hohe Grenzfrequenz (MHz). • Sehr parameterstabil Nachteil: • Leistungsabgabe nicht linear. Anwendung: • Solarzellen, CMOS‐Kameras Fototransistor: Photonen erhöhen Sperrstrom in der Kollektor-Basis-Diode Vorteile: • Durch den Verstärkungseffekt ist der Fototransistor gegenüber der Fotodiode deutlich empfindlicher. Nachteile: • Kennlinienfeld nichtlinear. • Im dynamischen Verhalten sind Fototransistoren ungünstiger als Fotodioden. Anwendung: • Für einfache Messaufgaben • Lichtschranken • Optokoppler Fotowiderstand (LDR): • Widerstand ändert sich abhängig von der auftreffenden Strahlung • Empfindlichkeit ist von Halbleitermaterial und der Wellenlänge der einfallenden Strahlung abhängig. Vorteile: • Billige Gestaltung • polaritätsunabhängig Nachteile: • Stark Temperaturabhängig • Zeitliche Verzögerung -> Kleine Grenzfrequenzen • Alterungseffekte • Nichtlinear • Empfindlich gegen Verschmutzung und thermische Überlastung Anwendung: • Messaufgaben mit sehr geringen Anforderungen • Belichtungsmesser bei Kameras Bei CMOS Kameras kommt das Prinzip der Fotodiode zum Einsatz.

Answer 24

Hellempfindlichkeitsgrad:V(λ) ist ein Maßstab für die Bewertung der Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges in Abhängigkeit der Wellenlänge. Sichtbarer Bereich 380‐780nm. Lichttechnische Größen, basieren auf der Strahlungsbewertung durch das Auge. Sie beschreibt Strahlung so, dass sie den Helligkeitseindruck wiedergeben und damit für die Beleuchtungstechnik maßgeblich sind. Strahlungsphysikalische Größen, beschreiben das elektromagnetische Strahlungsfeld hinsichtlich seiner Energie. Sie erfasst alle Formen der elektromagnetischen Strahlung. Der Bereich des sichtbaren Lichts wird durch Lichttechnischen Größen beschrieben.

Answer 25

Sensorprinzip: CCDs sind auf einem Halbleiterchip integrierte, in Zeilen oder Matrizen angeordnete Fotosensoren. Ihre fotoelektrisch erzeugte Ladungsmenge ist proportional zur Belichtungsstärke und der Belichtungszeit sowie abhängig von der spektralen Empfindlichkeit. Die lichtempfindlichen Pixel wirken wie ein MOS-Kondensator Ladungstransport: Hochintegrierte CCDs haben integrierte Ladungstransportschaltungen, Ladungsverstärker und Steuerungslogik. Die Ladungen werden über analoge Schieberegister ausgelesen. Bei Belichtung bilden sich Ladungsträger aus. Diese sammeln sich in einem Potentialminimum und werden durch Anlegen einer Spannung wie in einem Schieberegister weiter geschoben. CCD-Architekturen: Frame Transfer CCD (FT-CCD) (HOCVAA S.214+215) (for scientific and astronomical applications.) • bei hoher Lichtintensität kann A-Register gesättigt werden, Ausführung mit Verschluss notwendig • Wegen des abgedunkelten Bereichs (B-Register zum zwischenspeichern der Ladungen vom A-Register) braucht ein FT-CCD doppelt so viele Zellen (Potentialtöpfe) wie Bildpunkte und muss auch doppelt so groß wie die Bildgröße sein. • Großer Vorteil: Das gesamte A-Register ist fotosensitiv und ergibt somit einen optischen Füllfaktor von 100% • Durch Beschichtung des A-Registers mit Polisilizium, ergibt sich eine schlechte Sensitivität im blauen Spektralbereich. (Absorbiert blau- und UV- Anteile) (Fehler kann mittels dünner Schichtstärke von 10µm und Beleuchtung von der Rückseite behoben werden) interline-transfer (IT) CCD: (HOCVAA S.215+216: Anwendung in Video- & Überwachungskameras) • Auslesevorgang bei allen Pixel gleichzeitig in die Register übernommen → kein mechanischer Verschluss notwendig • langsames Auslesen der Pixel • Smear Effect • kommen ohne Verschluss aus, darum Verwendung in Video und Uberwachung. • Optischer Füllfaktor nur 30%, Nachbesserung einiger Hersteller: jedes Pixels wird mit Mikrolinsen bestückt, womit man nahe an 100% optischen Füllfaktor hinkommt. • weniger Nachbelichtungseffekte als FT-CCD • große variable Belichtungszeitbereich, beschränkt durch den Dunkelstrom (Temperaturabhängig) Field-interline-transfer charge-coupled devices: • Kombination von IT-CCD und FT-CCD, hat den Vorteil gar keine Nachbelichtungseffekte zu besitzen. (Für Professionellen Anwendungen) • Der obere Bereich des Chips ist aufgebaut wie ein IT-CCD, was die selbe Belichtungseinstellung ermöglicht. • Der untere Teil des Chips ist aufgebaut wie das B- & C-Register des FT-CCD Dunkelbereichs, hier werden die Ladungen von den lichtsensitiven Reihen sequentiell in das abgedunkelte und geschützte Speicherregister geschoben. (Verhinderung der Nachbelichtung)

Answer 26

Sensorprinzip: CMOS-Kamerasensor basiert auf einem Fotodioden-Array, das in der CMOS-Technologie gefertigt wird. Der APS ist eine Weiterentwicklung, wobei eine Vorverstärkung bei jedem Pixel durchgeführt wird. Daraus ergibt sich ein wesentlich besserer Rauschabstand (SNR) und eine geringere Kapazität. Vor- / Nachteile: • Rauschverhalten von CMOS-Bildsensoren ist schlechter als bei CCD • CMOS-Bildsensoren können Pixelweise angesprochen (random) werden, CCD nur seriell auslesen. • FT- & IT-CCD haben Nachbelichtungseffekte (Blooming: Ladungsträgerüberschuss durch Überbelichtung, Ladungsträger rutschen zum Nachbarpixel) • Geringerer Stromverbrauch als CCD • geringere Baugröße, durch Integration der Auswertelogik auf demselben Chip • Manche Verarbeitungsschritte können im Pixelverstärker vorgenommen werden • Separate Verarbeitung jedes Pixels • Hohe Bildrate im vgl. zu CCD • Flexibler auszulesen durch direkte Adressierung • Stark begrenzter Blooming- Effekt

Answer 27

Räumliche Auflösung: Ist die Auflösung des Rasters (Bild). Hängt von den Pixel in den Zeilen und Spalten ab. Radiometrische Auflösung: Gibt die Anzahl der Grautonstufen an, die der Scanner unterscheiden kann. Nachbarschaft:

Answer 28

Funktionsweise: Das Prinzip der Lochkamera besteht in der Abbildung leuchtender oder beleuchteter Gegenstände dadurch, dass durch die Lochblende nahezu alle Lichtstrahle, bis auf ein möglichst kleines Bündel in gerader Verbindung zwischen Objekt- und Bildpunkt, ausgeblendet werden. Der kleine Durchmesser der Blende bestimmt die Bildschärfe. Je kleiner das Loch, desto schärfer die Abbildung, desto lichtschwacher. Abbildungssituation: Die Bilder der Lochkamera sind im Vergleich zu denen einer fokussierenden Kamera unschärfer, da das Loch aus Gründen der Lichtstärke nicht beliebig klein gewählt werden kann. Bei großen Bildweiten (starke Vergrößerungen) hat die Lochkamera jedoch ein besseres Auflösungsvermögen als eine fokussierende Kamera mit kürzerer Brennweite. Außerdem sind ihre Bilder frei Verzeichnungen und Farbsäumen. Äußere Orientierung: Beschreibt die Lage und Position der Kamera während der Aufnahme bezogen auf den Aufnahmegegenstand selbst. Innere Orientierung: Beschreibt die Position des Projektionszentrums bezogen auf die Bildebene. Sie beschreibt die Abbildung und die interne Geometrie der Kamera. Die inneren Parameter x0, y0 und f beeinflussen die Abbildung der Lochkamera. x0 und y0 sind die Koordinaten des Bildhauptpunktes („principal“ point). Der Parameter f ist die Brennweite der Kamera.

Answer 29

Disparität (d=Pr-Pl) Der Abstand eines Punktes einer Abbildung zweier Bilder eines Stereopaares zueinander, bzw. Die Addition der Abstände eines Punktes einer Abbildung zweier Bilder eines Stereopaares zur Abbildung des optischen Zentrums eines jeden Bildes. Im Zusammenhang mit Stereokamera, Stereosehen, Tiefenbildauswertung ist die Querdisparation oder auch Deviation der Versatz (engl. Offset) in der Position, den das gleiche Objekt in der Abbildung auf zwei unterschiedlichen Bildebenen einnimmt. Die zu den Bildebenen gehörenden Brennpunkte sind dabei durch die Basis b räumlich voneinander getrennt. Haben beide Linsen die Brennweite f gilt für den Abstand r=b ∙ f/d, wobei d für die Disparität steht. Man kann also den Abstand r zu einem Objekt durch eine Messung der Disparitäten im Stereobild ermitteln. Eine Disparitätenkarte eines Stereobildes ist somit gleichbedeutend zu einem Tiefenbild.

Answer 30

Räumliche Auflösung (Abtastung, Sampling): Das digitale Rasterbild entsteht durch Abtastung eines Bildes oder der Szene. Diese Abtastung erfolgt meist in einem quadratischen Raster. Die Abtastung erfolgt mit einer Reichweite Δx. Dabei entstehen quadratische Bildpunkte, die Pixel. Dabei gilt das Abtasttheorem nach Shannon: Die Rasterweite Δx muss kleiner sein als 1/2μ0, wenn bei der Diskretisierung kein Informationsverlust auftreten soll. μ0 bedeutet dabei die maximale in der Szene vorkommende Ortsfreuquenz: Δx < 1/2μ0

Answer 31

Punktoperation: Ein Pixel des Eingabebildes an der Stelle (x,y) ist verantwortlich für den Wert des Ausgabebildes an der Stelle (x,y): A(x,y) = f(E(x,y)) Beispiel: • Kontrastveränderung • Schwellwertoperationen (Invertierung nicht gefordert Lokale Operation: Eine Umgebung (lokales Fenster um das Pixel E(x,y)) ist verantwortlich für den Wert A(x,y). Im häufigsten Fall einer quadratischen Umgebung mit ungerader Fenstergröße 2δ + 1 kann man das Fenster (Window) WE um das Pixel E(x,y) definieren als Und schreiben als A(x,y) = f(WE(x,y,δ). „Faltung mit einem lokalen Fenster“ (Glätten + Kantenextraktion) Beispiel: • Hochpassfilterung • Tiefpassfilterung ``` Globale Operation: Jedes Pixel des Ausgabebildes hängt von allen Pixel des Eingabebildes ab. A(x,y) = f{E}. Beispiel: • Fourier-Transformationen Generell Transformationen ```

Answer 32

Messbereiche: Grobvakuum: Umgebungsdruck … 1 mbar, Anwendungsbereich der industriellen Handhabungstechnik. In der Praxis wird hier die Höhe des Vakuums oft in Prozent angegeben, d. h. Vakuum wird im Verhältnis zu seinem Umgebungsdruck definiert. Das Material und die Oberflächenbeschaffenheit von Werkstücken spielt bei Vakuum-Anwendungen eine große Rolle Feinvakuum: 10–3 … 1 mbar, Stahlentgasung, Produktion von Glühlampen, Trocknung von Kunststoffen, Gefriertrocknung von Lebensmitteln etc. Hochvakuum: 10–3 … 10–8 mbar, Schmelzen oder Glühen von Metallen, Herstellung von Elektronenröhren Ultrahochvakuum: 10–8 … 10–11 mbar, Zerstäuben von Metallen, Aufdampfen (Beschichten) von Metallen sowie Elektronenstrahl-Schmelzen. Vakuum-Kenngrößen: L Mittlere freie Weglänge< z Stoßhäufigkeit τ Bedeckungszeit n Teilchenanzahldichte (Teilchen / Volumseinheit)

Answer 33

Die Verfahren dienen zur Messung eines Vakuums oder extrem kleiner Drücke Pirani‐Manometer und Penning‐Manometer messen den Druck indirekt über die Teilchendichte. Pirani‐Manometer arbeiten nach dem Prinzip der vakuumabhängigen Wärmeleitung, während Penning‐Manometer das Verhalten einer elektrischen Entladungsstrecke auswerten. Bei diesen Ionisations‐Vakuummetern wird zwischen Kaltkathoden‐ (Penning) und Heißkathodenausführungen (Pirani) unterschieden. Die Gasmoleküle werden mit Elektronen beschossen und bilden positive Ionen, die durch die angelegte Hochspannung einen Stromfluss zur Folge haben. Die Anzahl der entstehenden Ionen ist bei Vakuum proportional zur Teilchendichte und damit zum Druck.

Answer 34

Kaltkathoden-Ionisations-Vakuummeter: Penning‐Manometer werten das Verhalten einer elektrischen Entladungsstrecke aus. Bei diesen Ionisations‐Vakuummetern wird zwischen Kaltkathoden‐ (Penning) und Heißkathodenausführungen (Pirani) unterschieden. Die Gasmoleküle werden mit Elektronen beschossen und bilden positive Ionen, die durch die angelegte Hochspannung einen Stromfluss zur Folge haben. Die Anzahl der entstehenden Ionen ist bei Vakuum proportional zur Teilchendichte und damit zum Druck. • Gas wird ionisiert • positive geladene Ionen entstehen • Auf Grund der Hochspannung kommt es zu einem Stromfluss • Anzahl der positiv geladenen Ionen ist bei Vakuum proportional zur Teilchendichte, die wiederum proportional zum Druck ist

Answer 35

Definition: Die Dichte eines Stoffes ist definiert als der Quotient aus seiner Masse m und seinem Volumen V. ρ=m/V Siehe 82,83

Answer 36

Fest: Archimedisches Prinzip, nach dem der Auftrieb gleich dem Gewicht des durch den Körper verdrängten Flüssigkeitsvolumens ist. Durch eine Wägung des Körpers in Luft und eine anschließende Bestimmung des Gewichtes des in der Flüssigkeit untergetauchten und an einem Faden aufgehängten Körpers lässt sich die Dichte des Körpers ermitteln. Für sehr genaue Messungen werden zusätzlich das Gewicht und der Auftrieb des Fadens oder Drahtes berücksichtigt. Besonders für Stoffe, die nur in kleinen Stücken oder Pulverform vorliegen, Flüssig: Diskontinuierlich: Archimedisches Prinzip, Entweder wird der zur Dichte der Flüssigkeit proportionale Auftrieb gemessen, oder man bestimmt die Eintauchtiefe eines schwimmenden Körpers, die ein Maß für die Dichte der Flüssigkeit darstellt. Kontinuierlich: Es wird entweder die Eintauchtiefe eines schwimmenden Eintauchkörpers gemessen, oder man verwendet einen vollständig eingetauchten Auftriebskörper, dessen zur Flüssigkeitsdichte proportionale Auftriebskraft gemessen wird.

Answer 37

Fest: Die Masse m wird durch Wägung ermittelt. Falls das Volumen nicht aus den Abmessungen des festen Körpers ermittelt werden kann, wird dieser in ein mit Flüssigkeit ganz gefülltes Gefäß vollständig eingetaucht und der scheinbare Volumenzuwachs der Flüssigkeit gemessen. Das verdrängte Flüssigkeitsvolumen kann volumetrisch gemessen oder durch Wägung ermittelt werden Flüssig: Diskontinuierlich: Es wird zunächst ein leeres Gefäß mit bekanntem Volumen gewogen. Anschließend wird das Gewicht GF1, des mit der Messflüssigkeit gefüllten Gefäßes ermittelt und davon das Gewicht des leeren Gefäßes Gg subtrahiert. Kontinuierlich: Es muss ein Gefäß mit konstantem Volumen von der Messflüssigkeit durchströmt und dieses Gefäß kontinuierlich gewogen werden. Das Messgefäß muss einen richtkraftlosen, kontinuierlichen Zu- und Abfluss der Messflüssigkeit ermöglichen. Außerdem muss es beweglich angeordnet sein, und das Gewicht des gefüllten und von der Messflüssigkeit durchflossenen Messgefäßes muss kontinuierlich gewogen werden. Gas: Hierbei wird die Masse eines Gases in einem bekannten Volumen durch Wägung gemessen. Ein kugel- oder zylinderförmiger Glaskolben, dessen Volumen bekannt ist, wird ausgepumpt, mit dem zu messenden Gas gefüllt und anschließend gewogen. Um die Einflüsse des variablen Luftauftriebs, den dieses Gefäß erfährt, möglichst herabzusetzen, verwendet man zweckmäßig als Gegengewicht einen geschlossenen Glaskolben von gleichem Gewicht und gleichem Außenvolumen.

Answer 38

Der hydrostatische Druck einer Flüssigkeit hängt in einer bestimmten Tiefe H von der Dichte ρ der Flüssigkeitssäule ab (δ…Fallbeschleunigung). Damit lässt sich die Dichtemessung also auf eine Druck- bzw. Druckdifferenzmessung zurückführen. ´Die einfachste Möglichkeit ist bei einem offenen Behälter konstanter Füllhöhe die Messung der Druckdifferenz p2 − p0, die der Dichte der Flüssigkeit direkt proportional ist. Vorteile dieses Verfahrens sind der robuste Aufbau und die geringe Störanfälligkeit gegenüber Verschmutzungen

Answer 39

Der Schalldruckpegel L_p, ist die zentrale Kenngröße der akustischen Messpraxis. Beschreibung und Beurteilung akustischer Situationen im Berufsleben sowie in kommunalen und anderen Bereichen erfolgen auf der Basis von Messungen des Schalldruckpegels und davon abgeleiteter Kenngrößen. L_p=10 lg p²/(p_0 ²) p Schalldruck, p_0 Bezugsschalldruck Einheit dB Lautstärkepegel L_S: Eine spezielle Möglichkeit, die Stärke der subjektiven Wahrnehmung eines Schallereignisses quantitativ zu beschreiben. Einheit phon Berechnung: Hörvergleich des zu beurteilenden Schallereignisses (Objektschall) mit einem 1-kHz-Ton (Standardschall),dann Messung des Schalldruckpegels Lp des Standardschalls. Phon gibt an, welchen Schalldruckpegel (in dB) ein Sinuston mit einer Frequenz von 1000 Hz besitzt, der gleich laut empfunden wird wie das eigentliche Schallereignis, das eine andere Frequenz besitzt bewertete Schalldruckpegel: Bei der Ermittlung des Schalldruckpegels können Bewertungen vorgenommen werden, die zusätzliche, in der Definition des Schalldruckpegels noch nicht enthaltene Effekte der Schallwahrnehmung oder andere Gesichtspunkte berücksichtigen. Frequenzbewertung, Zeitbewertung Elektretmikrophon: Kondensatormikrophon mit elektrisch polarisierter „Elektretfolie“ ->keine Versorgungsspannung nötig. Beim Kondensatormikrofon ist eine wenige Tausendstel Millimeter dicke, elektrisch leitfähige Membran dicht vor einer Metallplatte elektrisch isoliert angebracht. Sobald eine elektrische Spannung angelegt wird, entsteht zwischen der Membran und der Platte ein Potentialgefälle. Eintreffender Schall bringt die Membran zum Schwingen, wodurch sich der Abstand d der beiden Kondensatorfolien und damit auch die Kapazität des Kondensators verändert. Diese Kapazitätsschwankungen führen zu Spannungsschwankungen.

Answer 40

Definition: Schall stellt die Ausbreitung bzw. die hörbaren Schwingungen (Schallwellen) von Druck- und Dichteschwankungen in einem elastischen Medium (Gase, Flüssigkeiten, Festkörper) dar. Ausbreitung: Physikalisch gesehen ist Schall eine Welle die sich durch Medien ausbreitet. In ruhenden Gasen und Flüssigkeiten ist Schall immer eine Longitudinalwelle, also näherungsweise auch in Luft. Siehe 91

Answer 41

Kondensatormikrophone: Siehe 91. Kohlemikrophon: Druckschwankungen des Schalls Änderungen eines elektrischen Widerstandes Tauchspulenmikrophon: durch Induktion die Signalspannung Kristallmikrophon: Piezoelektrisches Element, Druckschwankungen minimal verformt und gibt diese als elektrische, Spannungsschwankungen

Answer 42

Arten: Angeregtes Elektron geht auf ein niedrigeres Energienieveau->Strahlungsquant –Elektromagnet. Strahlung: Licht, Röntgenstrahlung Radioaktiver Zerfall –Kern wandelt sich unter Aussenden von Strahlung um - α Strahlung: α -Teilchen (Heliumkerne), +, ~107m/s – β -Strahlung: Elektronen, -, 108m/s ... 0.999 c – γ -Strahlung: elektromagnetische Strahlung, in Feldern nicht ablenkbar. γ -Quant = Photon – β^+ +-Strahlung: Positronen, +, „positive Elektronen“ –Neutronenfluss Messgrößen: Aktivität: Die Größe, die die Anzahl der je Sekunde zerfallenden Atomkerne eines radioaktiven Stoffes angibt, wird Aktivität genannt. Ihre Einheit ist das Becquerel. 1 Bequerel [Bq] = 1 Zerfall / s Strahlendosis: Energiedosis Sie ist die pro Masseeinheit absorbierte Strahlungsenergie. 1 Gray [Gy] = 1 J/kg = 100 rad [rd] (radiation absorbed dose) Äquivalentdosis Sie berücksichtigt zusätzlich zur aufgenommenen Energie noch die unterschiedliche biologische Wirksamkeit der verschiedenen Strahlenarten. Dazu ist die Energiedosis mit einem dimensionslosen Faktor für die relative biologische Wirksamkeit, dem sog. RBW-Faktor, zu multiplizieren. Dieser Faktor kann aus Tabellen entnommen werden, wenn die Strahlenart bekannt ist. Für Röntgen- und γ-Strahlung hat er den Wert 1 1 Sievert [Sv] = 1 Gy  RBW = 100 rem (roentgen equivalent in man) Dosisleistung: Dosis / Zeit [Gy·s-1] Teilchenfluss ɸ: Zahl der Teilchen die pro Zeiteinheit durch ein Flächenelement gehen [cm-2s-1] Partikelenergie E=hf: Wechselwirkung ->Ladungsträger Strahlungsnachweis Intensität I = ɸ E Die Intensität I einer radioaktiven Strahlung ist der mit der Partikelenergie E multiplizierte Fluss Φ. Effekte: Fotoeffekt (E<0,5MeV) Photon setzt ein Elektron frei, wird absorbiert Compton-Effekt Photon überträgt Energie an ein äußeres Hüllenelektron, setzt dieses frei Richtungsänderung (Compton-Streuung) Verringerung von E und f Paarbildung (E>1,02MeV) Photon dringt bis in unmittelbare Kernnähe vor Es wandelt sich in ein Elektron-Positron-Paar um

Answer 43

Siehe 96 Impulshöhenanalyse: Trifft eine γ-Strahlung auf einen Halbleiter-Detektor oder auf einen Szintillationszähler mit einem NaI(Tl)-Kristall, so wird ein γ-Quant mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit im Detektor absorbiert. Die dabei freigesetzte Ladung ist proportional der Energie des absorbierten γ-Quants und führt im Detektor zu einem entsprechend hohen Ladungsimpuls. Die Impulshöhe ist damit ein Maß für die ursprüngliche γ-Energie. Die Zahl der Impulse einer bestimmten Energie bezeichnet dann die Zahl der absorbierten γ-Quanten dieser Energie.

Answer 44

Siehe 96 Ein Halbleiter-Strahlungsdetektor (radiation sensitive diode) ist eine pin-Diode, die auf einen geringen Dunkelstrom und eine hohe Spannungsfestigkeit hin entwickelt ist. An die Diode wird in Sperrrichtung eine Spannung von etwa 5000 V gelegt. Sie wird oft mit flüssigem Stickstoff gekühlt, um die thermische Bildung von freien Ladungsträgern zu vermeiden. ????

Answer 45

Siehe 96 Ionisationskammer Es besteht aus zwei Elektroden, deren Zwischenraum mit einem ionisierbaren Gas, wie z. B. Luft oder Argon, gefüllt ist. An die Elektroden wird eine Spannung gelegt, so dass sich ein elektrisches Feld aufbaut. Trifft eine α-, β- oder γ-Strahlung das Gas zwischen den Elektroden, so werden dessen Atome ionisiert. Das elektrische Feld trennt die entstandenen Ladungen. Diese fließen zu den Elektroden ab und bilden den im Außenkreis messbaren Ionisationskammerstrom I_m. Die Ionisationskammern werden insbesondere im Strahlenschutz zur Messung und Überwachung der Dosisleistung und Dosis verwendet. Weil ab der Sättigungsspannung ist der Ionisationskammerstrom nur noch abhängig von der in der Kammer erzeugten Ladung. Er ist damit ein Maß für die Dosisleistung D˙.

Answer 46

Siehe 96 Auch Auslösezählrohr ist rotationssymmetrisch aufgebaut mit einem Zähldraht als Innen und einem Zylindermantel als Außenelektrode. Es ist mit einem ionisierbaren Gas gefüllt. Die Elektroden liegen an einer Spannung von etwa 100 V. Ein in dem Zählrohr absorbiertes radioaktives Teilchen ionisiert längs seiner Bahn die Atome des Füllgases. Die entstandenen Ladungen werden unter dem Einfluss des elektrischen Feldes getrennt und bewegen sich in Richtung der Elektroden. In der Nähe des sehr dünnen Zähldrahtes ist die Feldstärke sehr hoch. Die primär gebildeten Elektronen werden so weit beschleunigt, dass sie bei ihren Zusammenstößen mit den Atomen des Füllgases diese zu einer Lichtemission anregen oder auch ionisieren. Die Photonen werden nach allen Seiten abgestrahlt. Sie führen über den Fotoeffekt zur Bildung von weiteren freien Elektronen, so dass sich die Entladung des Zählrohrs längs des gesamten Zähldrahtes ausbreitet. Sie kommt erst dann zum Erliegen, wenn die langsameren positiv geladenen Ionen die elektrische Feldstärke in der Nähe des Zähldrahtes so weit herabsetzen, dass eine Photonenemission und Sekundärionisation nicht mehr möglich ist. Zählrohre werden im Allgemeinen für Aktivitätsmessungen verwendet.

Answer 47

Neutronen sind Kernbausteine. Ihre Masse ist etwas größer als die eines Protons. Sie haben aber keine Ladung. Neutronen entstehen z. B. bei Kernreaktionen. Sie sind nicht stabil, sondern zerfallen – falls sie nicht von Materie eingefangen werden – mit einer Halbwertszeit von 13 Minuten unter Aussendung je eines β-Teilchens in Protonen. Neutronen sind in Kernreaktoren für die Spaltung des Urans und damit für die Energieumwandlung verantwortlich. Sie sind die wichtigste den Zustand des Reaktorkerns beschreibende Messgröße. So ist der Neutronenfluss sowohl bei abgeschaltetem Reaktor als auch beim Anfahren und dann im Leistungsbereich zu erfassen. Der Neutronenfluss ändert sich dabei um mehr als 14 Zehnerpotenzen. Da dieser Bereich nicht mit einem einzigen Detektor überstrichen werden kann, sind für die Neutronenflussmessung eine Reihe von Detektoren mit gestaffelten Empfindlichkeiten notwendig. Neutronen sind immer in Gegenwart einer γ-Strahlung zu messen. So sind unter Umständen besondere Maßnahmen für den spezifischen Nachweis von Neutronen zu ergreifen. Messprinzip: – Wechselwirkung des Neutrons mit Materie (Bor, Uran, etc.) – Strahlung entsteht und kann gemessen werden

Answer 48

Energiedosis • Filmdosimeter: Verschiedene Filter, Unterschiedliche Schwärzung • Ionisationskammer-Dosimeter: Direkt ablesbar • Halbleiter-Dosimeter: sind empfindlich und haben kleine Detektorvolumina. geeignet zum Ausmessen inhomogener Strahlungsfelder. Energieabhängigkeit größer als bei Ionisationskammer-Dosimetern. Integration von Ladungsträgerpaaren (ähnlich CCD) • Phosphatglas-Dosimeter: Betrachtung im UV-Licht -> Lumineszenz proportional zu Dosis • Thermolumineszenz-Dosimeter: Erhitzen ->Licht proportional zu Dosis