Energiemessung

Zusammenfassung

Die Wechselwirkung von hochenergetischen Photonen oder Elektronen mit Materie führt über e⁺e^--Paarbildung und Bremsstrahlung zu einer Kaskade (“Schauer”) von Photonen, Elektronen und Positronen, die erst dann abbricht, wenn die Energie der Elektronen und Positronen die “kritische Energie” E_C erreicht (s. Kap. 1.2.2 und 1.2.3). Eine vereinfachende Betrachtung dieses Schauers sieht so aus: ein primäres Photon der Energie E_o erzeugt mit 54 % Wahrscheinlichkeit in einer Schicht der Dicke X_O ein e⁺e^--Paar; beide Teilchen haben im Mittel ungefähr die Energie E_O/2. Falls E_O/2 > E_C ist, verlieren diese Elektronen und Positronen ihre Energie E_O/2 überwiegend durch Bremsstrahlung (1.2.3), wobei diese in einer Schicht der Dicke X_O auf E_o /2e absinkt. Dabei wird im Mittel ein Bremsquant mit der Energie zwischen E_O/2 und E_O/2e abgestrahlt. Die mittlere Zahl der Teilchen nach einer Schicht der Dicke 2X_O liegt ungefähr bei 4. Die Bremsquanten bilden ihrerseits wieder Paare, so daß nach n Generationen — die ungefähr nx_O entsprechen — 2ⁿ Teilchen mit mittlerer Energie E_O/2ⁿ den Schauer bilden.