Salz in Wasser kontraproduktiv zur Elektronendetektierung? Hallo, ich will Elektronen in Wasser zu Tscherenkowstrahlung zerstrahlen lassen und diese mit einem Photomultiplier detektieren. Normalerweise benutzt man für solche Experimente hoch steriles, destilliertes Wasser. Da für meinen Geschmack zu viele thermische Elektronen entstehen würde ich das Wasser gerne so kalt wie möglich machen. Die einzige Möglichkeit die mit dazu einfällt ist, das Wasser mit Salz zu versetzen, das als Frostschutzmittel dient. Denk ihr das hat irgendwelche Auswirkungen auf meine Messergebnisse oder den Effekt des Umwandelns von Elektronen in Photonen? Irgendeinen Grund muss es ja haben, dass immer möglichst destilliertes Wasser benutzt wird. Hoffe hier sind evtl auch paar Hobbyphyiker unter euch, die mir auf die Sprünge helfen könnten:) Gruß Seb
Reines H2O gefriert doch erst bei -48°C, Salz erhöht den Gefrierpunkt.
Warum muss das Wasser denn überhaupt flüssig sein?
Thermische Elektronen sollen Photonen mit genug Energie für einen Photomultiplier erzeugen?
Andreas B. schrieb: > Reines H2O gefriert doch erst bei -48°C, Salz erhöht den Gefrierpunkt. Ok ja natürlich, das macht Sinn, reines H2O sollte mir genügen Couka R. schrieb: > Warum muss das Wasser denn überhaupt flüssig sein? Da das ganz in einem von innen verspiegeltem Behälter stattfindet, der die Ausdehnung des Eises vermutlich nicht aushalten würde Christian K. schrieb: > Thermische Elektronen sollen Photonen mit genug Energie für einen > Photomultiplier erzeugen? Ich war auch erst verwundert, ich habe zwar einen ziemlich empfindlichen PMT aber hätte auch nicht gedacht dass der die schon messen kann. Ich habe jedenfalls deutliche Messunterschiede in einem Raum mit 30°C und einen mit knapp 4°C feststellen können. Mir fällt keine andere Erklärung ein, außer die mit thermischen Elektronen, dir etwa?
Hatte der Photomultiplier denn die gleiche Temperatur? Der ist natürlich sehr Temperaturempfindlich.
Ich halte die Idee mit den thermischen Elelktronen fuer einen Furz, aber ... Wenn's kalt sein muss, und eher problemlos, .. fluessiger Stickstoff. der sollte auch passen. Die Cherenkov Strahlung gibt's ja sowieso, wenn das Teilchen schneller wie die Lichtgeschwindigkeit im Medium daherkommt. Allenfalls muss man ihn vor der Messung entblubbern.
Christian K. schrieb: > Hatte der Photomultiplier denn die gleiche Temperatur? Der ist natürlich > sehr Temperaturempfindlich. Ja, also der Temperatursensor befand sich fast direkt am Photomultiplier. Aber der ist doch normalerweise in kompletten Vakuum, wie werd der dann durch die Temperatur beeinflusst?
Andreas B. schrieb: > Reines H2O gefriert doch erst bei -48°C, Salz erhöht den Gefrierpunkt. Gibt es dafür Quellen, die das belegen?
Dazu muß das Wasser aber so rein sein, daß es nur per Computer in diesem Zustand simuliert werden kann. In der Praxis sind es eben doch wieder 0°C und Salz erniedrigt den Gefrierpunkt. Gruß Andreas
Andreas B. schrieb: > In der Praxis sind es eben doch wieder 0°C Mit einfachem Dest.Wasser, sauberes, glattwandigem Gefäß, erschütterungsfreier Umgebung. Sind <-5°C locker drin, mit Glück auch <-10°C.
Teo D. schrieb: > Mit einfachem Dest.Wasser, sauberes, glattwandigem Gefäß, > erschütterungsfreier Umgebung. Und wenn dann jemand enttäuscht über die Ergebnisse gegen den sonst völlig erschütterungsfreien Behälter tritt? ;-)
Andreas B. schrieb: > Bernhard S. schrieb: >> Gibt es dafür Quellen, die das belegen? > > Hast Du Google kaputt? Nein, aber anderslautende Quellen. Wikipedia (https://de.wikipedia.org/wiki/Gefrierpunkt) schreibt "Wenn jemand ohne nähere Angaben vom „Gefrierpunkt“ spricht, meint er in der Regel den von reinstem Wasser, also 0 °C. " "Es ist möglich, eine Flüssigkeit auf eine Temperatur ein wenig unter dem Gefrierpunkt abzukühlen, ohne dass sie erstarrt. Eine solche unterkühlte Flüssigkeit erstarrt dann bei geringsten Störungen schlagartig unter ebenso spontaner Erwärmung auf den Gefrierpunkt." Es ist damit sachlich falsch, einen Gefrierpunkt von -48°C anzunehmen und die Aussage, Salz erhöhe diesen ist ebenso falsch.
Bernhard S. schrieb: > > Es ist damit sachlich falsch, einen Gefrierpunkt von -48°C anzunehmen > und die Aussage, Salz erhöhe diesen ist ebenso falsch. Genau so ist es. Man kann viele Flüssigkeiten unter ihren Gefrierpunkt abkühlen wenn man glatte Oberflächen hat und jedigliche Impfung eines Kristalls vermeidet. Der Gefrierpunkt ist so aber nicht definiert. Gruß Andreas
Bin das nur ich, oder fiel noch jemandem auf, dass lediglich der Photomultiplier, nicht aber die Detektorflüssigkeit gekühlt werden muss? also nochmal langsam für TEs: Das waren keine "thermischen Elektronen" aus deiner Suppe, sondern Rauschen am Detektor, was mit der Temperatur geht.
> Bin das nur ich, oder fiel noch jemandem auf, dass lediglich der
Photomultiplier, nicht aber die Detektorflüssigkeit gekühlt werden muss?
Ja, sicher fiel das auf, weil thermische Elektronen Bullshit sind. Aber
wenn der Poster eine Frage per Messung beantwortet haben will, auch wenn
die Theorie dagegenspricht...
Hi Sapperlot W. schrieb: > auch wenn die Theorie dagegenspricht... Naja, früher war die Erde Mal eine Scheibe, da man ja 'unten' davon ab fallen würde - Das konnte man sogar mit einem simplen Ball demonstrieren: Marienkäfer (mit Socken) auf Ball, Ball drehen, wenn Marienkäfer unterhalb der Äquator kommt, fällt Er runter (deswegen die Socken, sonst hält sich der Säukrüppel nämlich fest!!). Und dann kommt da so nen Hippie und schwätzt was von 'und Sie dreht Sich doch' ... aber zu der Zeit bekam man auch schnell eine externe Erleuchtung (auf dem Scheiterhaufen), wenn man bekanntes Wissen in Frage stellte ... MfG PS: https://de.wikipedia.org/wiki/Galileo_Galilei#Der_Prozess_gegen_den_Dialog
Vielen Dank für die ganzen Antworten. Der Photomultiplier läuft jetzt stabil ab unter +5°C und liefert erstaunlich genaue Messergebnisse für mein kleines Heimlabor. Weiteres Abkühlen der Flüssigkeit brauch ich garnicht, evtl. würde das noch etwas genauere Messergebnisse hervorbringen, mir reicht aber das was ich habe auch vollkommen. Die athmosphärischen Myonen zerstrahlen so stark, dass ich über 800 Photonen pro Myon mit dem PMT detektieren kann. Dieser Ausschlag ist im digitalen Oszilloskop sogar auch bei Raumtemperatur noch deutlich zu sehen. Ob es einen Unterschied macht, ob ich destilliertes oder normales Wasser nehme werde ich die nächsten Tage, rein aus interesse halber noch testen:) MfG Seb
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