Was ist ein Scintillator?

Ein Scintillator ist ein Material, das in der Lage ist, Strahlung in Licht umzuwandeln. Dabei wird die Strahlung in Form von Teilchen oder elektromagnetischen Wellen von dem Material aufgenommen und in Form von kurzen Lichtblitzen, den sogenannten Scintillationen, wieder abgegeben. Scintillatoren werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in der Nuklearmedizin, der Gamma-Spektroskopie oder der Teilchenphysik.

Funktionsweise eines Scintillators

Die Funktionsweise eines Scintillators basiert auf dem Prinzip der Wechselwirkung von Strahlung mit Materie. Dabei werden durch den Energieverlust der Strahlung im Material Elektronen aus den Atomen herausgeschlagen, die dann wiederum Energie abgeben und Photonen freisetzen. Diese Photonen können von Photomultipliern erfasst und verstärkt werden. Durch die Analyse der Lichtpulse kann die Art und Energie der einfallenden Strahlung bestimmt werden.

Anwendungen von Scintillatoren

Scintillatoren finden in vielen Bereichen Anwendung. In der Medizin werden sie beispielsweise in der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) eingesetzt, um Stoffwechselvorgänge im Körper sichtbar zu machen. In der Teilchenphysik werden Scintillatoren zur Detektion von Elementarteilchen eingesetzt. In der Gamma-Spektroskopie können sie zur Identifikation von radioaktiven Isotopen genutzt werden.

Beispiel: Scintillator in der medizinischen Bildgebung

Ein Beispiel für die Anwendung von Scintillatoren in der medizinischen Bildgebung ist die PET. Hier wird ein radioaktives Isotop in den Körper injiziert, das dann bestimmte Stoffwechselvorgänge markiert. Die ausgesandte Strahlung wird von einem Scintillator in einem Detektorring erfasst. Durch die Analyse der Lichtpulse kann dann ein dreidimensionales Bild der Stoffwechselvorgänge erstellt werden. Die PET ist besonders gut geeignet, um Stoffwechselvorgänge im Gehirn oder bei Krebserkrankungen zu untersuchen.