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Eine Überprüfung des Lecketektors

Ein Lecketektor ist eine Vorrichtung, mit der das Vorhandensein von Lecks oder Gas in einer Flüssigkeit oder einem festen Feststoff erfasst wird. Es gibt verschiedene Arten von Leckdetektoren, einschließlich gasgefüllter Detektoren, Detektoren vom Typ Szintillator und Festkörperdetektoren. Die grundlegenden Eigenschaften dieser Geräte umfassen ihre spektrale Reaktion, Linearität, Quanteneffizienz, Dynamikbereich, Reaktionszeit und Anfälligkeit für Rauschen.

Leckerkennungsgeräte

Leckerkennungsgeräte überwachen den Wasserfluss in einem Haus und identifizieren Lecks. Dieser Artikel enthält eine umfassende Überprüfung von fünf führenden Leckerkennungsgeräten auf dem Markt. Sie können das Menü oben auf der Seite verwenden, um zu verschiedenen Abschnitten zu springen. Am Ende des Artikels befindet sich auch ein Link zum Menü zurück.

Viele Leckerkennungssysteme können so programmiert werden, dass sie den Wasserverbrauchsmustern Ihren Haushalten entsprechen. Einige verbinden sich sogar mit einer Smartphone -App, um Ihnen Warnungen zu senden, wenn der Wasserfluss ungewöhnlich ist. Auf diese Weise können Sie Ihr Zuhause auch dann schützen, wenn Sie weg sind. Und wenn Sie nicht in der Stadt sind, können Sie Ihr Leckerkennungsgerät aus der Ferne einschalten, um die Situation im Auge zu behalten.

Eine andere Art von Leckerkennungsvorrichtung verwendet akustische Signale, um festzustellen, wo ein Leck ist. Eine undichte Pipeline sendet Rauschen ab, die mit einem speziellen Wandler erkannt werden können. Abhängig von der Art des Lecks kann diese Art der Leckerkennungsvorrichtung seinen Standort innerhalb eines Radius von 20 cm genau bestimmen.

Geräte zur Erkennung von Stromlanken haben einen automatischen Kalibrierungsprozess, der es ihnen ermöglicht, sich auf jede Art von Rohr zu kalibrieren. Sie können kleine Lecks zeitlich sowie signifikantere Lecks durch Burstrohre erkennen. Leckerkennungsgeräte können auch die Zeit und das Volumen des durch das Lecks emittierten Wassers erfassen.

Leckerkennungsgeräte sind in zwei Typen erhältlich - Kabelsensoren und Sondensensoren. Sondensensoren können Lecks an bestimmten Stellen erkennen, während Kabelsensoren Lecks in großen Bereichen erkennen können. Letzteres wird in Rechenzentren verwendet, in denen Wasser eine wichtige Komponente des Computers ist. Die Rechenzentren benötigen ein qualitativ hochwertiges Leckerkennungssystem, um die Sicherheit ihrer Server zu gewährleisten.

Gas gefüllte Detektoren

Gas gefüllte Detektoren haben einige Vorteile gegenüber anderen Arten von Detektoren. Erstens bieten sie eine höhere Auflösung. Ein von Gas gefüllter Detektor ist nicht durch die Energie des Ionenstrahls begrenzt, der typischerweise ziemlich hoch ist. Zweitens haben diese Detektoren eine hervorragende einheitliche Reaktion auf Gammastrahlung, und ihre Gesamtdosiswerte sind sehr genau. Schließlich sind sie empfindlich genug, um Alpha- und Beta -Strahlung zu erkennen.

Gas gefüllte Detektoren können in drei Arten eingeteilt werden. Einer ist das Geiger-Mueller-Tube. Diese Art von Detektor verwendet höhere Spannungen, um einen Ga-Amplifikationseffekt über die Anode zu erzeugen. Diese Geräte sind einfache Zählgeräte, können jedoch die Zählraten und Dosisraten mit den richtigen Algorithmen messen.

Gas gefüllte Detektoren können entweder eine positive oder negative Polarität sein. Im ersteren Fall reagiert der Detektor empfindlich gegenüber negativen und positiven Ionen. Das positive Ion im Gas erzeugt ein Elektron-Ionen-Paar. Dieses Elektronenpaar wird dann zwischen den Elektroden beschleunigt, um einen elektrischen Strom zu erzeugen. Sobald das Elektronen-Ionen-Paar die Elektroden erreicht hat, wird es durch eine RC-Schaltung geleitet, um einen Spannungsimpuls zu erzeugen. Der Spannungsimpuls kann gemäß dem gewünschten Betrieb eingestellt werden. Eine niedrige Spannung führt jedoch zu einem Elektronenverlust, da sie nicht sammeln können. Als solche kehren die Ionen zu den Gaskern zurück.

Trotz ihrer Einschränkungen können gasgefüllte Detektoren bei der Messung der Gammastrahlung sehr effektiv sein. Diese Geräte sind erschwinglich, verfügen über ein hohes Ausgangssignal und erfordern eine minimale elektronische Verarbeitung. Sie sind auch nützlich, um die Gamma -Dosis insgesamt zu bewerten. Sie sind jedoch in der Energie, die sie messen, begrenzt und können sich durch kontinuierliche Strahlungsaussetzung verschlechtern.

Detektoren vom Typ Szintillator

Detektoren vom Typ Szintillator umwandeln Licht in elektrische Impulse und zeichnen Strahlungsenergie auf. Sie können aus Kunststoffen, Flüssigkeiten oder organischen oder anorganischen Kristallen hergestellt werden. Diese Detektoren können das Vorhandensein von ionisierender Strahlung in einem weiten Bereich von Anwendungen erkennen.

Der erste Szintillationsdetektor wurde mit einem mit Zink-Sulfid beschichteten Glasbildschirm hergestellt. Es wurde vom britisch-New Zealand Physicist Ernest Rutherford verwendet, um den Atome-Kern zu entdecken. Rutherford erkannte das Vorhandensein schwerer Atome, indem sie Alpha -Partikel verteilten, die auf den Bildschirm trafen und das Licht produzierten.

Aufgrund der großen Reichweite geladener Partikel ist die Stoppzeit in Gasdetektoren länger. Diese Detektoren sind jedoch immer noch schnell genug, um in vielen praktischen Anwendungen als sofort eingestuft zu werden. Der Erkennungsprozess beginnt mit einer plötzlichen Energieablagerung entlang des Partikelsweges. Diese Energieablagerung erzeugt eine elektrische Ladung, die freie Elektronen in Gasen und positive Ionen in Halbleitermaterialien darstellt.

Die frühesten Detektoren vom Typ Szintillator-Typ bestanden aus einem Element, aber die jüngsten Fortschritte bei der Herstellung und den Materialien haben zur Entwicklung vieler verschiedener Arten von Detektoren geführt, die mehr als ein Element erkennen können. Heutzutage werden Detektoren vom Typ Szintillator für die Elektronenmikroskopie von Umgebern verwendet.

Die meisten PET -Tomographien verwenden Szintillationserkennungssysteme. Ein Photon, der auf einen Szintillator vorkommt, schafft ein energetisches Elektron, das beim Durchlaufen des Szintillators Energie verliert. Das angeregte Elektron erregt dann andere Elektronen und verfällt zurück in ihren Grundzustand und ließ Licht frei.

Ein Szintillationsdetektor ist eine Art Strahlungsdetektor, der Photonen erkennt. Diese Art von Detektor besteht aus einem Szintillationskristall, einer leichten Führung und einer Reihe von Photomultiplierröhrchen (PMTs). Der Detektor enthält auch Software- und Positionierungselektronik.

Festkörperdetektoren

Festkörperdetektoren haben mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Detektoren. Sie sind durch ihre hohe Atomzahl und ihre intrinsische Effizienz gekennzeichnet, nämlich das Verhältnis der Impulse zu den Strahlungspartikeln, die den Detektor beeinflussen. Sie können auch für große Kapazitäten mikrofabriciert werden. Darüber hinaus sind diese Detektoren gegenüber EMPs robust.

Halbleiterdetektoren können einen weiten Strahlungsbereich erkennen, einschließlich Gammastrahlen, Röntgenstrahlen und Neutronen. Dies bedeutet, dass sie besonders nützlich für medizinische Bildgebung und andere Anwendungen sind, die eine sensible Erkennung erfordern. Diese Art von Detektor ist jedoch im Vergleich zu seinem Gegenstück teuer.

Festkörperdetektoren bestehen typischerweise aus Silizium und bestehen aus zwei Schichten des Halbleitermaterials. Die erste Schicht hat eine höhere Elektronendichte als die zweite. Die andere Schicht ist ein P-Typ-Halbleiter, der mehr Löcher als Elektronen enthält. Elektronen aus dem N-Typ-Halbleiter wandern über die Kreuzung und füllen die Löcher in der P-Typ-Schicht aus. Dieser Prozess ist als Verarmungszone bekannt.

Festkörperstrahlungsdetektoren gibt es seit über 50 Jahren und sind weiterhin ein heißes Forschungsthema. Ihre inhärenten Vorteile machen sie weiterhin zu einer attraktiven Wahl für die Strahlungserkennung. Festkörperdetektoren sind tragbar und leistungsfähig und passen gut zu leistungsstarken Computern. Solid-State-Strahlungsdetektoren benötigen auch wenig Strom, was sie für einige Anwendungen zu einer kostengünstigen Wahl macht.

Während die Energieeffizienz und die intrinsische räumliche Auflösung von Halbleiterbasis sie zu einer besseren Wahl für die Strahlungsbildgebung machen, gibt es keinen klaren besten Detektor. Eine mehrkriterische Entscheidungstechnik namens Fuzzy Promethee wurde verwendet, um verschiedene Detektormaterialien zu bewerten. Es hat gezeigt, dass Cadmium-Tellurid und Cadmiumzink-Tellurid die am besten geeigneten Materialien für die hochauflösende Kernmedizin sind.

Partikeldetektoren

Ein Partikeldetektor ist eine Art Strahlungsdetektor, der ionisierende Partikel nachweist. Diese Partikel können aus Kernabfall, kosmischer Strahlung oder Reaktionen in Partikelbeschleunigern stammen. Die Geräte werden für eine Vielzahl verschiedener wissenschaftlicher Zwecke verwendet. Sie sind besonders nützlich in der Teilchenphysik und in anderen Bereichen, auf denen ionisierende Partikel gefährlich sind.

Die Detektoren werden unter Verwendung mehrerer Teile konstruiert, von denen jeweils an ein elektronisches Auslesesystem verbunden ist. Die Daten dieser Sensoren werden dann von einer Reihe von Computern gesammelt und kombiniert. Diese Computer arbeiten zusammen, um interessante Ereignisse zu identifizieren. Die Daten werden basierend auf mehreren Kriterien sortiert und kategorisiert. Die von Partikeldetektoren gesammelten Daten werden dann an eine zentrale Datenbank gesendet.

Partikeldetektoren sind hochkomplexe Systeme. Die Entwicklung dieser Geräte umfasst eine Vielzahl von Forschungsfeldern, und die entwickelte Technologie muss den Bedürfnissen künftiger Kollider entsprechen. Beispielsweise sind die Mikroelektronik-Integration mit hoher Dichte, mechanische Strukturen und die mikroskopische Kühlung nur einige der neuen Technologien, die entwickelt wurden.

Teilchendetektoren bestehen aus verschiedenen Materialien. Eines der häufigsten ist das Kalorimeter. Ein Kalorimeter misst, wie viel Energie ein Partikel freigibt, wenn er mit einem anderen Partikel kollidiert. Die in diesen Detektoren verwendeten Materialien umfassen Kunststoffszintillatoren, passives Material mit hoher Dichte und verschiedene Arten von Detektorschichten.


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Fabian Goedert

Mein Name ist Fabian Goedert und ich bin stolzer Gründer & Geschäftsführer der FISEGO Holding GmbH.

Gemeinsam mit meinem tollen Team ist es mir gelungen aus einer kleiner Forschungsgruppe eine funktionierendes junges Unternehmen zu machen.

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