Cooperation with the Weizmann Institute (Israel) in the field of nanodosimetry

Seit einiger Zeit wird am Weizmann Institut (Rehovot, Israel) ein Prototyp eines Nanodosimeters betrieben. Dieses Nanodosimeter beruht auf dem Messprinzip der Ionenzählung und wurde mit Unterstützung eines Monte Carlo Simulationsprogramm aus dem Fachbereich 6.6 der PTB entwickelt. Das neue Messkonzept basiert auf dem Nachweis von einzelnen Ionen, die in einem Gasvolumen durch ionisierende Strahlung erzeugt werden. Das Gasvolumen mit einer Massenbelegung von 0,5 µg/cm² entspricht einem Volumen von 5 nm bei einer Dichte von 1 g/cm³. Mit diesem Verfahren kann das Verständnis der Mechanismen, die zu strahlungsinduzierten biologischen oder radiochemischen Effekte führen, erweitert und verbessert werden.

Die sehr komplexe Messapparatur zur Untersuchung von Teilchen-Spurstrukturen wird zur Zeit noch am Weizmann Institut betrieben und wird bald von der PTB kostenfrei übernommen und weiterentwickelt. Teil der Weiterentwicklung ist der Einbau einer Diffusionssäule, die der Untersuchung der Drift-Eigenschaften der Ionen dient. Im Rahmen einer Zusammenarbeit wurden mit dieser Apparatur im Juli und August 2004 am Weizmann Institut eine große Anzahl von Messungen durchgeführt. Unter anderem wurden die Drift-Geschwindigkeiten der Ionen, die durch Alpha-Teilchen in Argon und in Propan erzeugt worden sind, gemessen (Abbildung).

Drift-Geschwindigkeit v_drift von Ar⁺-Ionen in Argon in Abhängigkeit von der Feldstärke E entlang der Driftstrecke eines Nanodosimeters.