Mögliche Versuche

Einführender Versuch

Generell kann das Signal, das der Photomultiplier ausgibt, auf drei verschiedene Weisen ausgewertet werden:

• es kann es auf einem Oszilloskop betrachtet werden
• die Signale können von einem elektronischen Zähler, im folgenden als "Zähler-Box" bezeichnet, gezählt werden
• über ein Interface  können die Signale vom Computer gezählt werden

Was wird nachgewiesen

Mit der Durchführung verschiedener Versuche kann man nachweisen, dass tatsächlich Myonen gemessen werden.

Um zu klären, was die Ursache des Signals ist, wird der Versuch zweimal durchgeführt, einmal mit Wasser und einmal ohne Wasser in der Kanne.

Da man nur dann Signale erhält, wenn Wasser in der Kanne ist, liegt der Schluss nahe, dass das Wasser eine wichtige Rolle spielt.

Nun muss gezeigt werden, dass die Signale nicht allein durch das Wasser entstehen, beispielsweise könnte das Wasser ja radioaktive Isotope enthalten, die beim Zerfallen Photonen aussenden, welche dann nachgewiesen werden.

Hierzu werden zwei Kannen in Koinzidenz geschaltet, d.h. an beide Kannen wird je eine Zähler-Box angeschlossen, die Signale der beiden Zähler-Boxen werden an die Koinzidenz-Box, weitergeleitet, diese leuchtet immer dann auf, wenn von beiden Zähler-Boxen gleichzeitig ein Signal kommt.

Werden die Signale durch innere Prozesse im Wasser verursacht, ist es äußerst unwahrscheinlich, dass in beiden Kannen gleichzeitig z.B. ein radioaktiver Zerfall stattfindet, d.h. die Koinzidenz-Box dürfte nur sehr selten blinken.
Man beobachtet jedoch, dass die Koinzidenz-Box sehr häufig aufleuchtet, d.h. die Signale kommen durch etwas zustande, das von außen in die Kannen eindringt.

Weitergehende Versuche

Der Aufbau befindet sich auf einem mobilen Experimentierwagen, dies ermöglicht die Messung an verschiedenen Orten, beispielsweise auf dem Dach und im Keller des 13. Stockwerke hohen Physikhochhauses.
Durch den Vergleich der Zählraten können Aufschlüsse über die Absorption der Myonen im Beton des Gebäudes gezogen werden.

Des Weiteren können die Pulshöhenverteilung, die Abhängigkeit der Myonenrate vom Zenitwinkel und die Lebensdauer der Myonen bestimmt werden.

Weiter zu Videos zu einigen Versuchen.