Bereiche eines Gamma-Spektrums [Erklärung!]

Rafael91 · Anmeldungsdatum: 17.05.2011 Beiträge: 194

Hallo.

Ich habe eine Frage zum Spektrum einer Gammastrahlung.
Die besteht ja aus einem Photopeak, einem Compton-continuum und einer Comptonkante (die drei wichtigsen Teile).

Das Compton-continuum und die Comptonkante sind vor dem Photopeak, das heißt bei nierigeren Energien. Der Photopeak ist rechts davon, also bei höheren Energien.

Wir wissen aber, dass der Photoeffekt bei niedrigeren Energien und der Compton-Effekt bei höheren Energien auftritt. Wieso ist also der Photopeak (der auf Grund des Photoeffekts entsteht) auf dem Spektrum rechts bei den höheren Energie zu sehen?

mfg

Laron · Anmeldungsdatum: 20.02.2012 Beiträge: 230

Höher und niedriger sind sehr relative Angaben. Beim Photoeffekt wird die
gesamte Energie Deiner Photonen übertragen. Mehr geht nicht.
Die zugehörigen Formeln stehen bei Wikipedia:
[url]http://de.wikipedia.org/wiki/Compton-Effekt[/url]

Rafael91 · Anmeldungsdatum: 17.05.2011 Beiträge: 194

Dass mehr als die Gesamtenergie des Photons/Quants nicht geht ist logisch.

Wenn ich aber zb einen Gammastrahler habe und damit Gammaspektroskopie betreiben will, dann kriege ich ja das charakteristische Spektrum des jeweiligen Materials. Und wie gesagt erhalte ich ein Photopeak und eine Comptonkante.
Bei so einer Probe gibt es schwächere und stärkere Gammaquanten. Die stärksten sollte ja für den Comptoneffekt sorgen und die schwächeren für den Photoeffekt. Wieso sind aber die C-Kante und der Photopeak genau andersrum positioniert auf der Energieskale???

hier mal ein Beispielbild:

http://gfs.khmeyberg.de/1011/1011Kurs13Ph3g/MaterialFuer101113PH3g/2011011113Ph3g04.jpg

(Den Rückstreupeak lassen wir mal unbeachtet)

Der Comptoneffekt entsteht ja erst bei höheren Energie des Quants. Das heißt das Elektron kann die Gesamtenergie nicht aufnehmen und das Quant wird gestreut.

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Was du im Spektrum siehst, entspricht der Verteilung der Energiedeposition in deinem Detektor für die beobachteten Ereignisse. Betrachten wir monoenergetische Photonen der Energie E die auf deinen Detektor fallen, und nehmen an, dass diese nur einmal im Detektormaterial wechselwirken.

Beim Fotoeffekt wird die gesamte Energie auf ein Elektron übertragen, und anschließend im Detektor deponiert. Das heißt du bekommst einen Eintrag im Spektrum bei E - im Fotopeak.

Kommt es zur Compton-Streuung des Photons am Detektormaterial, wird nur ein Teil der Energie auf ein Elektron übertragen und anschließend deponiert. Ein Teil der Energie verbleibt beim Photon, und kann den Detektor verlassen. Du erhältst einen Eintrag bei einer Energie kleiner als E - im Compton-Kontinuum, unterhalb der Compton-Kante.

Für monoenergetische Photonen bekommst du sowohl einen Photopeak als auch ein Compton-Kontinuum, je nach Wechselwirkung der Photonen im Detektor. (Natürlich kann das Spektrum durch mehrfache Wechselwirkungen verändert werden.) Ein gutes Beispiel dafür ist Cäsium-137 mit nur eine Gamma-Linie. Das Spektrum siehst du bei LeiFi.

Hast du ein Nuklid mit mehreren Gamma-Linien, bekommst du für jede Linie einen Fotopeak und ein Compton-Kontinuum. Zusätzlich können sich Summationseffekte einstellen.

Rafael91 · Anmeldungsdatum: 17.05.2011 Beiträge: 194

Also kann man sagen, dass bei niedrigen Energien der Photoeffekt eher auftritt und bei hohen können beide Photo und Comptoneffekt auftreten und es einfach nur statistisch ist ob das eine oder andere auftritt?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8582

Rafael91 · Anmeldungsdatum: 17.05.2011 Beiträge: 194

Ok. Jetzt verstehe ich das besser. Danke.