Glossar

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Messfehler

    Systematische Fehler
    Systematische Fehler sind bedingt durch die Messapparatur selber. Dabei wird das Messergebnis bei jeder Messung in die gleiche Richtung verfälscht. Ursachen können z. B. die falsche Eichung der Messgeräte, falsche Messaufbauten oder die Nichtberücksichtigung äußerer Einflüsse wie Spannungs-, Temperatur- oder Luftdruckschwankungen sein. Auch die beschränkte Genauigkeit von Messgeräten ist als systematischer Fehler zu berücksichtigen. Solche Fehler lassen sich nur durch große Sorgfalt und Erfahrung des Experimentators erkennen und vermeiden.

      Statistische Fehler
      Beim Messen ein und derselben physikalischen Größe ergeben sich bei jeder Messung nicht dieselben Werte. Sie schwanken bzw. streuen um einen Mittelwert. Anders als die systematischen Fehler verfälschen die statistischen Fehler das Messergebnis nicht immer in die gleiche Richtung.
      Sie entstehen z. B. durch ungenaues Ablesen vom Messgerät, durch Vibrationen des Messinstrumentes oder durch Schwankungen der zu messenden Größe selbst. Solche Fehler lassen sich nur durch mathematische Methoden bestimmen und korrigieren.

      Multi-Pixel Photon Counter

        Die Abkürzung MPPC steht für Multi-Pixel-Photon-Counter. Es handelt sich dabei also um einen Detektor für Photonen (Lichtteilchen), welcher aus mehreren Pixel zusammengesetzt ist. Die Pixel selbst sind sogenannte Avalanche Photodioden. Sie sind in der Lage sogar einzelne Photonen zu detektieren und in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Das Signal, welches ein MPPC ausgibt, ist porportional zu der Summe aller detektierten Photonen.

        Der Einsatz von MPPCs bietet einige Vorteile. Mit ihnen wird eine sehr kompakte Bauweise des Detektors ermöglicht. Die CosMO-Detektoren beispielsweise verwenden MPPCs mit einer Detektorfläche von lediglich 3x3 mm2. Desweiteren ist nur eine geringe Spannung für den Betrieb notwendig. Im selben Beispiel wird eine Betriebspannung von 70 V verwendet. Im Vergleich dazu benötigt eine durchschnittliche Photo Multiplier Tube etwa 800-1800 V. Allerdinges ergibt sich bei MPPCs auch ein Nachteil, denn das Ausgangssignal ist nicht ausschließlich von der Menge des einfallanden Lichts abhängig, sondern auch von der Temperatur. Deshalb sollte bei Langzeitmessungen über viele Stunden darauf geachtet werden, dass die Umgebungstemperatur nur um wenige Grad schwankt.

        Mehr Informationen zu den in den CosMO-Detektoren verwendeten MPPCs findest du in der Produktbeschreibung von Hamamatsu.

        Myon

          Myonen sind Elementarteilchen und entstehen, wenn kosmische Strahlung mit der Erdatmosphäre in einer Höhe von ca. 15 km über dem Meeresspiegel wechselwirkt. Sie sind zumeist Zerfallsprodukte von Pionen in sogenannten Teilchenschauern.
          Das Myon ist der instabile "große Bruder" des Elektrons, zählt also zu den Leptonen. Es besitzt ähnliche Eigenschaften wie das Elektron. So trägt es die Elementarladung e, weist einen Spin von ½  auf und unterliegt der elektroschwachen Wechselwirkung. Das Myon hat allerdings eine etwa 200-fach größere Masse als das Elektron, in das es am Ende seiner kurzen Lebensdauer von ~ 2,2 μs auch zerfällt. Es können also keine stabilen Atome aus Myonen gebiltet werden. Sie sind kein Bestandteil gewöhnlicher Materie, wie wir sie aus dem Alltag kennen.

          Mehr Informationen findest du im Wikipedia-Artikel zu diesem Thema.