Das Geiger-Müller-Zählrohr ist ein wichtiges Messgerät zur Detektion ionisierender Strahlung.
Der Aufbau des Geiger-Müller-Zählrohrs besteht aus einem gasgefüllten Metallzylinder mit einem dünnen Draht in der Mitte, der als Anode dient. Die Zylinderwand fungiert als Kathode. Zwischen Anode und Kathode liegt eine Hochspannung von etwa 400-1000 Volt an. Das Füllgas ist typischerweise ein Edelgas wie Argon oder Neon, gemischt mit einem Löschgas wie Alkohol oder Halogen. Ein wichtiger Parameter ist die Totzeit, die die Zeitspanne angibt, in der das Zählrohr nach einem Ereignis keine weiteren Teilchen registrieren kann.
Die Funktionsweise basiert auf dem Prinzip der Gasverstärkung: Wenn ionisierende Strahlung in das Zählrohr eindringt, werden Gasatome ionisiert. Die entstehenden Elektronen werden zur Anode beschleunigt und erzeugen durch Stoßionisation weitere Elektronen-Ionen-Paare. Dies führt zu einer lawinenartigen Verstärkung (Townsend-Lawine). Der resultierende Stromimpuls wird über einen Widerstand ausgekoppelt und kann elektronisch gezählt werden. Die Nullrate gibt dabei die Anzahl der gemessenen Impulse ohne Strahlungsquelle an. Das Gerät eignet sich zum Nachweis verschiedener Strahlungsarten, wobei für Alpha-Strahlung spezielle Zählrohre mit dünnem Eintrittsfenster verwendet werden müssen. Für Lehrzwecke gibt es spezielle Arbeitsblätter, wie das Geiger-Müller-Zählrohr Arbeitsblatt Klett, die den Aufbau und die Funktion anschaulich erklären.
