Totzeit (Teilchenmesstechnik)

Die Totzeit eines Teilchendetektors (ganz entsprechend auch bei Strahlungsdetektoren) bezeichnet eine Zeitspanne unmittelbar nach dem Nachweis eines Teilchens, während der der Detektor noch nicht wieder bereit ist, ein weiteres Teilchen nachzuweisen. Dadurch wird, falls zwei Teilchen kurz nacheinander eintreffen, das zweite nicht registriert. Je nach Art des Detektors und der an ihn angeschlossenen elektronischen Apparatur kann die Totzeit von konstanter Größe sein oder aber von der Teilchenenergie und/oder anderen Parametern abhängen.

Die Häufigkeit, mit der zwei Teilchen so kurz nacheinander den Detektor erreichen, kann i. A. berechnet werden, da die Teilchen aus Vorgängen stammen, deren statistisches Verhalten bekannt ist (siehe Poisson-Verteilung).

Bei manchen Detektoren verlängert sich eine gerade laufende Totzeit durch weitere einfallende Teilchen. In diesem Fall kann eine höhere Rate eintreffender Teilchen zu einer niedrigeren Zählrate führen.

Ist die Totzeit jedoch pro gezähltem Ereignis konstant und hat den bekannten Wert $ \tau _{0} $, so lässt sich eine gemessene Zählrate $ n_{\mathrm {mess} } $ korrigieren:

$ n_{\mathrm {korr} }={\frac {n_{\mathrm {mess} }}{1-n_{\mathrm {mess} }\cdot \tau _{0}}} $

Literatur

• Glenn F. Knoll: Radiation detection and measurement. 2^nd ed. New York: Wiley, 1989. ISBN 0-471-81504-7.
• Stefaan Pommé: „Pile-up, dead time, and counting statistics.“ BIPM Uncertainty Workshop, 2007. (PDF)