Logo Universiteit Utrecht

Ioniserende Stralen Practicum

15. Ionisatie van lucht door röntgenstraling

Inleiding

Als we over twee in lucht opgestelde metalen platen een spanning zetten, dan loopt er geen stroom. De lucht tussen de platen is namelijk niet geleidend. Dit verandert als we de lucht ioniseren door er röntgenstraling doorheen te sturen. De gevormde ionen kunnen natuurlijk weer met de vrije elektronen recombineren tot neutrale atomen. Maar als de spanning over de platen voldoende hoog is, bewegen de gevormde ionen en vrije elektronen naar de platen. Er treedt dan een ionisatiestroom op, net als in een ionisatiekamer. Bij een bepaalde waarde van de spanning bereiken alle gevormde ionen en vrije elektronen de platen, en is de ionisatiestroom maximaal. De hoeveelheid lading van de gevormde ionen is dan bruikbaar als maat voor de hoeveelheid röntgenstraling. Dit noemen we de exposie. De eenheid van exposie is de röntgen (afgekort: R). Uitgedrukt in de SI-eenheden coulomb (C) voor lading en kilogram (kg) voor massa is de waarde van de röntgen op te geven als: 1 R = 2,58·10–4 C/kg. Het aantal röntgen dat per tijdseenheid uit de röntgenbuis komt, noemen we het exposietempo.

Röntgen / divers havo: moeilijk vwo: moeilijk Mobiel en UU

Doel

Bepalen van het verband tussen de ionisatiestroom en de spanning over de platen.
Bepalen van het exposietempo van de röntgenbuis.

Opstelling

De röntgenbuis zit in een kast met een voorkant van loodglas dat de geproduceerde röntgenstraling vrijwel volledig absorbeert.
In de voorkant van de kast staan twee condensatorplaten, aangesloten op een variabele spanningsbron. De ionisatiestroom in de lucht tussen de twee platen is na versterking te meten met een stroommeter.

Toepassingen

Meten van het exposietempo op verschillende plaatsen rondom een röntgenapparaat is een manier om de kwaliteit van de afscherming van het apparaat te bepalen in het kader van stralingsbescherming.
Toepassingen van röntgenstraling zijn te vinden bij experiment 14.