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Eine kombinierte Verstärkerapparatur zum Nachweis kleinster Ionenmengen, insbesondere einzelner β-Teilchen
Walter Masing,
Walter Masing
Physikalisches Institut der Universität, Leipzig C1
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Walter Masing
Physikalisches Institut der Universität, Leipzig C1
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References
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- p559_1) Diese Zahl ist gewonnen, indem man den Druckanstieg über eine längere Zeit beobachtete und unter Annahme stetiger Veränderung für die Aufnahmedauer —2 Min. — berechnete.
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Der erste von Greinacher angegebene Verstärker (
Ztschr. f. Phys.
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besitzt noch Transformatorkopplung, die eine proportionale Verstärkung unmöglich macht. Die hier benutze Schaltung findet sich für diesen Zweck erstmalig verwendet bei Greinacher,
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- p559_4) Das Grundsätzliche über diese Röhren findet sich bei I. O. M. Strutt, Moderne Mehrgitterröhren, Berlin 1939, Bd. I. S. 40, Moderne Mehrgitterröhren Bd. II. S. 117.
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Herr v. Droste war so liebenswürdig, mir hierzu wertvolle Ratschläge zu geben, wofür ich ihm großen Dank schulde.
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- p561_1) G. Stetter, Wien. Ber. 142. S. 481. 1933.
- p561_2) Der Widerstand nahm im Lauf der Zeit langsam zu, offenbar mit steigender Trockenheit.
- p562_1) Der insgesamt wirksame Widerstand das Gitterkreises der ersten Röhre setzt sich aus dem Widerstand R und dem Isolationswiderstand Gitter-Kathode der Röhre zusammen. Die exakte Größe des Gesamtwiderstandes ist nicht von Interesse, wenn er nur die Zeitkonstante nicht übermäßig verkleinert und die höheren Rauschfrequenzen nicht allzu merkbar werden läßt.
- p562_2) E. Wilhelmi, Ztschr. f. Phys. 107. S. 771. 1937. Herr Professor Dr. W. Bothe hatte die große Freundlichkeit, mir gelegentlich eines Besuches in Heidelberg Erklärungen zu diesem Punkt zu geben. Ich möchte ihm auch an dieser Stelle dafür bestens danken.
- p563_1) I. S. Townsend, Handbuch der Radiologie I.
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- p565_1) Die Abhängigkeit des Fehlers von der Spannung wird erheblichkleiner, wenn es gelingt, U auf 1 0/00 zu stabilisieren. Für diesen Fall ist die entsprechend bezeichnete Spalte in Tab. 1 berechnet.
- p567_1) I. S. Townsend, Handb. d. Rad. I. Vgl. auch K. Przibram, Handb. d. Phys. XXII. Allerdings gibt Townsend an, daß u auf eine Verminderung des Druckes rascher anspricht als auf eine Erhöhung der Feldstärke.
- p570_1) Es liegt in der Natur der Statistik über nicht sehr viele Teilchen, daß diese Kurven nur angedeutet erfüllt sind, es ist aber viel leichter, durch eine auf Grund der zweiten Methode gewonnene Treppenkurve eine berechnete Fehlerintegralkurve so zu legen, daß die Treppe möglichst gut angenähert wird, als es bei der ersten Methode und einer berechneten Gaussfunktion möglich wäre. Man muß allerdings beachten, daß auch die zweite Methode Grenzen der Anwendung hat. Es wird im allgemeinen schwierig sein, im Falle zweier nahe beisammen liegender Gruppen in der Verteilung zwei Fehlerkurven so zu superponieren, daß sie die beobachtete Verteilung möglichst gut annähern. Die Schwierigkeit erhöht sich beim Vorhandensein mehrerer Gruppen.
- p570_2)
K. Hayaschi,
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- p573_1) Für eine lehrreiche Diskussion hierüber danke ich Herrn Dr. J. Schintl meister, Wien, auch an dieser Stelle recht herzlich.
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N. Riehl,
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- p573_3) Auf die Möglichkeit, diese Auszeichnung in einer bestimmten Richtung fliegender β-Teilchen für die Behandlung einzelner Probleme der Höhenstrahlenforschung zu benutzen, möge hier hingewiesen werden.
- p574_1) Natürlich gibt es außer diesen hochverstärkten auch noch α-Teilchen die so dicht über dem Auffänger dahinfliegen oder eine so kleine Strecke im Verstärkerfeld zurücklegen, daß die von ihnen hervorgerufenen Ausschläge von denen der hochverstärkten β-Teilchen beliebig wenig zu unterscheiden sind. Doch können auch sie nicht wesentlich zum Verwaschen der Statistik beitragen.
- p578_1) M. Knoll, F. Ollendorf u. R. Rompe, Gasentladungstabellen, Berlin 1935.
- p578_2) Diese Beziehung könnte umgekehrt mittels der vorliegenden Apparatur geprüft werden, wenn man die Elektronen vor dem Eintritt in die Ionisationskammer ein veränderbares Magnetfeld H so durchlaufen ließe, daß ihr Krümmungsradius ∂ vorgegeben wäre.
- p579_1) Bei diesen Rechnungen unterstützte mich Herr Dr. F. Horst Müller in liebenswürdigster Weise.
- p580_1) E. M. Lyman, Phys. Rev. 51. S. 1. 1937.
- p580_2) A. Flammersfeld, Ztschr. f. Phys. 112. S. 727. 1939.
- p580_3) Die von Tzschaschel (Ztschr. f. Phys. 111. S. 215. 1938) geäußerten Bedenken hinsichtlich der großen Streuungen bei geringen Feldstärkeänderungen bestehen natürlich durchaus zu Recht. Seine Angabe, Ladungen unter 10−15 Coulomb würden durch Röhrenverstärker nicht mehr nachgewiesen, daher müßte der Stoßverstärkungsfaktor nur > 104 sein, um ein einzelnes Elektron nach zuweisen, und die dann auftretenden Schwankungen machten Messungsergebnisse illusorisch, stimmt mit den hier gegebenen Resultaten überein. Da hier ein Elektron jedoch schon mindestens 6 Ionen primär erzeugt, braucht der Stoßverstärkungsfaktor nur 103 zu sein; man befindet sich in einem sehr viel günstigeren Gebiet, so daß quantitative Messungen doch möglich werden.
