Techniklexikon

Ionisationsstärke

Atom- und Molekülphysik, spezifische Ionisation, Ionisierungsdichte, Zahl der von einem ionisierenden Teilchen (Ionisation) in einem Gas je Wegstreckeneinheit gebildeten Ionenpaare. Sie ist eine Funktion der Geschwindigkeit und der Ladung der ionisierenden Teilchen sowie der Art und Dichte des Gases. Je höher die Geschwindigkeit des Teilchens ist, desto geringer ist die Ionisationsstärke, da die Zeit, die es zum Durchgang durch die Elektronenhülle (Atomhülle) eines Gasatoms benötigt, mit zunehmender Geschwindigkeit abnimmt. Dies gilt natürlich nur für kinetische Energien oberhalb der Ionisationsschwelle des Gases. Wegen dieser Abhängigkeit hat die Ionisationsstärke längs der Teilchenbahn ein Maximum kurz vor dem Ende der Reichweite in dem Gas. Am Ende der Teilchenbahn nimmt die Ionisationsstärke jedoch wieder ab, da bei mehrfach geladenen Ionen Umladungsprozesse stattfinden können, was zur Abnahme der Ionisationsstärke führt.

Die Ionisationsstärke von Alphateilchen (Alphastrahlung) ist etwa hundert mal grösser als die von Betastrahlen (Betastrahlung) gleicher Energie, da deren Geschwindigkeit deutlich grösser ist. Ausserdem tragen erstere die doppelte Ladung. Der Verlauf der Ionisationsstärke für Betastrahlen, p-Mesonen und Protonen in Abhängigkeit ihrer kinetischen Energie ist in der Abb. dargestellt.

Ionisationsstärke: Verlauf der Ionisationsstärke für Elektronen (Betastrahlen), p-Mesonen und Protonen in Abhängigkeit ihrer kinetischen Energie.