Aufbau
Das Geiger-Müller-Zählrohr besteht aus einem metallischen Zylinder, der als Kathode dient, und einem zentralen Draht, der als Anode fungiert. Auch befindet sich an der Öffnung ein Glimmerfenster, wodurch radioaktive Strahlung in das Zählrohr eintritt. Der Zylinder ist mit einem Edelgas und einem Löschgas gefüllt. An dem Zylinder liegt eine Spannung von ca. an, wobei ein Widerstand mit vor der Anode liegt, um den ein Zähler paralell angeschlossen ist.Skizze:
Weg des Elektron
Wenn radioaktive Strahlung durch das Glimmerfenster in das Zählrohr trifft, ionisiert die Strahlung die Edelgasatome. Dabei entstehen freie Elektronen und positive Ionen (Primärentladung). Die freien Elektronen beschleunigen in Richtung des Drahts und die Ionen in Richtung des Zylinders. Der Draht nimmt die Elektronen auf und sie werden durch den Zähler ausgewertet. Beim Auftreffen der Ionen auf den metallischen Zylinder kann die freigesetzte Energie in Form von UV-Strahlung emittiert werden. Diese Photonen können weitere Edelgasatome ionisieren (Sekundärentladung).
Funktion des Löschgas
Die Ionisierung durch die emittierte Strahlung kann durch ein Löschgas verhindert werden, um somit nur die Elektronen der Ionistation durch die eintreffende Strahlung auszuwerten. Das Löschgas absorbiert die Photonen bevor sie die Edelgasatome ionisieren können. Somit wird eine Sekundärentladung verhindert.
Auswertung der Elektronen
Der Zähler hat einen Trigger (Auslöser), der bei einer bestimmten Spannung ausschlägt und somit die Strählung "zählt". Durch die Aufgenommenen Elektronen entsteht ein recht kleiner Strommfluss () durch den Widerstand, der die Spannung verstärt ( ). Das folgende Diagramm veranschaulicht den Strommfluss, wenn ein Elektron auf den Draht trifft:
Elektrisches Feld
Das elektrische Feld im Geiger-Müller-Zählrohr ist ein radialsymmetrisches Feld, dass vom Draht zum Zylinder zeigt und ist am Draht des Zählrohr stärker als am Rand des Zylinders. Es sorgt für die Trennung und Beschleunigung von Elektronen und Ionen:
