Ziel des Versuchs war es, Gammastrahlung nachzuweisen, die durch Positron-Elektron-Vernichtung erzeugt wird. Positronen sind positiv geladene Teilchen, die beim β+-Zerfall entstehen. Dabei zerfällt ein Proton in ein Neutron, ein Positron und ein Elektronneutrino. Das Positron wechselwirkt aber wieder sehr schnell mit einem Elektron, wodurch die beiden vernichtet werden und zwei Gammaquanten ausgestrahlt werden. Das Positron wird vor der Vernichtung stark abgebremst, weshalb sowohl Elektron als auch Positron als annähernd ruhende Teilchen gesehen werden können. Die beiden Gammaquanten haben dementsprechend eine Energie von ca. 511 keV und fliegen in entgegengesetzter Richtung.
Inhaltsverzeichnis
- Vorbereitung
- Detektor
- PET in der Medizin
- Versuchsaufbau
- Energiespektrum
- Zeit- und Ortsauflösung
- Auswertung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Der Versuch soll Gammastrahlung nachweisen, die durch Positron-Elektron-Vernichtung entsteht. Im Fokus steht die Funktionsweise der Positronen-Emissions-Tomographie (PET), die sich in der Medizin zur Diagnose und Therapie von Erkrankungen etabliert hat.
- Eigenschaften von Positronen und deren Vernichtung mit Elektronen
- Funktionsweise von Szintillationsdetektoren im PET-Verfahren
- Anwendungen der PET in der Medizin, insbesondere die Verwendung von Tracern
- Aufbau und Funktionsweise der Messapparatur für die Erfassung von Gammastrahlung
- Interpretation und Auswertung der Messergebnisse zur Bestimmung des Energiespektrums und der zeitlichen sowie örtlichen Auflösung
Zusammenfassung der Kapitel
Die Vorbereitung erläutert das Ziel des Versuchs, die Entstehung von Gammastrahlung durch Positron-Elektron-Vernichtung und die grundlegenden physikalischen Prozesse. Der Abschnitt "Detektor" beschreibt die Funktionsweise von Szintillationskristallen, die zur Detektion von Gammastrahlung verwendet werden. Der Abschnitt "PET in der Medizin" behandelt die Anwendung der PET-Technologie in der medizinischen Diagnostik und die Eigenschaften von Tracern.
Der Abschnitt "Versuchsaufbau" präsentiert die experimentellen Anordnungen für die Messung des Energiespektrums und die Bestimmung der zeitlichen sowie örtlichen Auflösung. Der Abschnitt "Auswertung" gibt eine kurze Zusammenfassung der Messergebnisse.
Schlüsselwörter
Positronen-Emissions-Tomographie (PET), Gammastrahlung, Positron-Elektron-Vernichtung, Szintillationskristalle, Tracer, Energiespektrum, Zeit- und Ortsauflösung, Medizinische Diagnostik.
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- Jan Sauer (Autor), 2008, Praktikumsauswertung zur Positronen-Emissions-Tomographie, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/173293
