Fortschritte auf einem Gebiet der experimentellen Physik sind stets eng mit Verbesserungen der Meßmethoden auf diesem Gebiet verbunden. Bei der Suche nach den elementaren Bausteinen der Materie und nach den Kräften, die zwischen ihnen wirken, benutzt der Physiker als Hilfsmittel Teilchenbeschleuniger und Nachweisgeräte für die aus elementaren Stößen stammenden Reaktionsprodukte. Diese Reaktionsprodukte sind entweder massive Teilchen oder Quanten der elektromagnetischen Strahlung. Die Beschleuniger entsprechen dem Mikroskop des Naturforschers mit dem Unterschied, daß an die Stelle des sichtbaren Lichts im Mikroskop hier als Sonde ein geladenes Teilchen tritt, zum Beispiel das Elektron, das Proton oder ein schweres Ion. Wegen des Dualismus zwischen Teilchen und Wellen sind Licht und geladene Teilchen in gleicher Weise als Sonden verwendbar. Je höher die Energie der Teilchen ist, desto kleiner wird ihre Wellenlänge, und desto kleinere Objekte können mit dieser Sonde in ihrer räumlichen Struktur aufgelöst werden. Deshalb mußte bei der Suche nach immer kleineren Objekten die mit Beschleunigern erreichbare Teilchenenergie ständig erhöht werden.

Inhalt

1. Physikalische Grundlagen.- 1.1 Anwendungsbereiche für Strahlungsdetektoren.- 1.2 Wechselwirkung von Teilchenstrahlung mit Materie.- 1.3 Elektronen und Ionen in Gasen.- 1.4 Kenngrößen für Detektoren.- 2. Ionisationsmessung.- 2.1 Ionisationskammern.- 2.2 Proportionalzähler.- 2.3 Auslösezähler.- 2.4 Ionisationsmessung in Flüssigkeiten.- 2.5 Halbleiterzähler.- 3. Ortsmessung.- 3.1 Vieldrahtproportionalkammer.- 3.2 Ebene Driftkammern.- 3.3 Zylindrische Drahtkarnmern.- 3.4 Die Jet-Driftkammer.- 3.5 Zeit-Projektionskammer (TPC).- 3.6 Simulation von Teilchenspuren mit UV-Lasern.- 3.7 Blasenkammem.- 3.8 Streamerkammern.- 3.9 Flashkammern.- 3.10 Funkenkammern.- 3.11 Kernspuremulsion.- 3.12 Silizium-Streifendetektoren und CCD's.- 3.13 Szintillierende Fibern.- 3.14 Vergleich von Ortsdetektoren.- 4. Zeitmessung.- 4.1 Photomultiplier.- 4.2 Szintillatoren.- 4.3 Lichtsammlung.- 4.4 Ebene Funkenzähler.- 5. Teilchenidentifizierung.- 5.1 Neutronenzähler.- 5.2 Flugzeitmessung.- 5.3 Cherenkov-Zähler.- 5.4 Übergangsstrahlungs-Detektoren.- 5.5 Mehrfachmessung der spezifischen Ionisation.- 5.6 Vergleich der Methoden zur Identifizierung geladener Teilchen.- 6. Energiemessung.- 6.1 Elektron-Photon-Schauerzähler.- 6.2 Hadron-Kalorimeter.- 6.3 Eichung und Überwachung von Kalorimetern.- 7. Impulsmessung.- 7.1 Magnetformen für Experimente bei ruhendem Target.- 7.2 Magnetformen für Speicherringexperimente.- 7.3 Zentrale Spurdetektoren für Speicherringexperimente.- 8. Beispiele für Anwendungen von Detektorsystemen.- 8.1 Medizinische Anwendungen.- 8.2 Geophysikalische Anwendungen.- 8.3 Anwendungen in der Raumfahrt.- 8.4 Eine atomphysikalische Apparatur.- 8.5 Ein kernphysikalisches Experiment.- 8.6 Detektorsysteme in der Hochenergiephysik.- 8.7 Detektoren zum Protonenzerfall.-Literaturnachweis.