Hallo, liebe Leuts, wenn jemand von Euch auch diesen RadRate gekauft hat, und beim Ticks per Strichliste zählen genervt ist von der Selbstabschaltung, der kann einfach nach Öffnen des Gerätes sichtbaren J3 leicht links unterhalb des Piezo-Schallgebers die Entlötsaugpumpe ansetzen (und ich fress einen Besen, wenn das bleifreies Lot ist (RoHS-Stempel hat das Teil), das wird ja schon bei 260° flüssig...) Kurz warmmachen mit nem Lötkolben (hat doch jeder hier?) und wegsaugen. Schon ist der Binärzähler dahinter (HEF4521) für die Selbstabschaltung stillgelegt. Nun ist der User für den Akkuwechsel + Zähldauer selber verantwortlich. Stellt sich die Frage, nach nun etlichen Sägend enthuteten Leistungstransistoren, Mikroskopie-unterstützem Entfernen von Schutzschichten (Silikon, Lacke), ausprobieren der meisten im Internet veröffentlichten Schaltungen : ganz so trivial ist das Einfangen eines radioaktiven Impulses nicht. Der Detektor samt Verstärkerschaltung des RadRate dgegen arbeitet ordentlich. Daher kein kompletter Selbsbau, sondern ein RadRate-Modifikat. Ziel: Dosisleistungsmessung, Gamma-Spektroskopie. (Wattuino steht schon am Start...) "Hack-the-RadRate" followups hier in dieser illustren Runde... ;-) Das nächste ist der Zählerausgang, die Anzeige "sucks", dann will ich vorverstärkte Rohdaten, und keinen Schmitt-Trigger-Klick. wer hackt mit? HDS HDS
HDS schrieb: > (und ich > fress einen Besen, wenn das bleifreies Lot ist (RoHS-Stempel hat das > Teil), das wird ja schon bei 260° flüssig...) Zitat Wikipedia: >Nach den RoHS-Bestimmungen kommen innerhalb der EU im Elektronikbereich >seit 2006/2007 (je nach EU-Land) nur noch, bis auf die oben genannten >Ausnahmen, bleifreie Lote zum Einsatz. Diese sind nickel- oder >silberhaltig. Oft ist Kupfer zugesetzt. Der Schmelzpunkt liegt höher >(typisch 217 °C...227 °C) als bei klassischen, bleihaltigen Weichloten. >Daher sind RoHS-konforme Lote schwieriger zu verarbeiten (Siehe weiter >unter RoHS). Mahlzeit ;-).
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Danke für den Eutektikums-Hinweis. Klar meine ich die Einstellung an meinem ERSA MS6000 50W-Lötkolben von 1986. Der's immer noch tut. Und nicht die gemessene Löttemperatur. Wenn ich bei meinem Lötkolben die Temperaturregelung kleiner als 350 stelle, bleiben die bleifreien Lote fest, wie sie auf die Spule gewickelt wurden. Allerdings löst sich oben genannter Jumper bereits bei einer Einstellung von 325° an meiner ERSA-Lötstation. Nicht mehr und nicht weniger war gemeint. Aber zurück zum Thema: Wer hat auch ein RadRate, und hackt mit? Der Halbleiterdetektor als solcher kann augenscheinlich beta, hochenergetisches röntgen und gamma. Aber kein Alpha (wie Versuche beweisen) Viele Grüße HDS
Kleiner Nachtrag (für alle, die mit RadRate auch länger als 14 min am Stück zählen wollen): Hier noch ein Foto von der Platinenvorderseite mit der Position des zu öffnenden Jumper J3 (roter Pfeil). Es ist auch nicht notwendig, die mit einem Polymer eingeklebte Platine dazu zu entnehmen.
Sorry, wenn ich nochmal Nachtrage: RadRate ist jetzt ergänzt um einen Zählerausgang (Chinch) und kleinen Wattuino-Zähler mit LCD. Dort spuckt er auch auf meiner Thorium-Quelle (974 Becquerel, 120 mg Thorium in 6g Wolfram) präzise Daten aus, wenn man lange genug messen lässt... Fotos: A) positive Zählerleitung am Piezotongeber angelötet, negative Leitung am Batterieanschluss, B) herausgeführt über eine Chinch-Buchse auf die Vorderseite. C) Vier schnell hintereinander aufgenommene Fotos zeigen die sehr abweichenden und zeitlich stark veränderlichen Anzeigen des RadRate gegenüber dem schnell aufgebauten und programmierten Zähler, der nach 30 min bis in den einstelligen Microsievert/Stunde-Bereich genaue Daten liefert...
Wie man sieht ist um die LED Bohrung innen eine Stahlscheibe geklebt. Da kann man außen eine Fotodiode in einem Ringmagneten anbringen. Komparator dahinter und fertig. Braucht man nichts bohren. So werden die Dinger auch abgeglichen. Die Anzeige im Radrate verhält sich genau wie ein träges analoges Meßinstrument, eben wie ein klassischer Geigerzähler vor dem verspielten Digitalzeitalter. Das ist Absicht um eine Fokussuche zu ermöglichen. Das Gerät kommt weit über 100 Stunden mit einer Standard 9V Batterie aus. Darauf ist es auch ausgelegt. Dabei ist es dank Autoabschaltung immer einsatzbereit, egal wie trottelig der Besitzer ist. Daß man Impulse auch in einem Zeitfenster zählen kann, war bei der Entwicklung des Gerätes durchaus bekannt. Entwicklungsziel war 2011 (Fukushima) ein robuster minimalistischer Strahlungsmesser ohne Zählrohr für Otto Normal, der komplett in Deutschland hergestellt wird, mehr nicht. Der Frequenzgang des RR Vorverstärkers ist bewußt nicht linear um eventuelle Störfrequenzen zu unterdrücken und maximales Nutzsignal zu erreichen. Das Ausgangssignal ist daher für eine Spektalanalyse eher ungeeignet. Nicht daß hier jemand später enttäuscht ist.
Bastel Wastl schrieb: > Der Frequenzgang des RR Vorverstärkers ist bewußt nicht linear um > eventuelle Störfrequenzen zu unterdrücken und maximales Nutzsignal zu > erreichen. Das Ausgangssignal ist daher für eine Spektalanalyse eher > ungeeignet. Hej, Danke, Bastel Wastel für die comments vom Entwickler! ;-) Aber Eure Dioden sind doch vom Rohsignal her eigentlich Spektralanalyse geeignet... Nebenbei: Bitte, behauptet nicht weiter auf der Vertriebs-Website (Videos), dass Euer Teil da Alpha misst. Denn das kanns nicht. Mit meinem Langzeit-Zähler für 25 Euro (Adafruit-Display + Wattuino) bin ich aktuell bei 4,5 h Messzeit und Faktor 17 (cpm/µSv) in meiner Anzeige bei einer Nullrate von 0.049 µSv/h. In Kolberg / Polen. Insofern ist Euer RR-Vorverstärker ja ok... ;-) - denn das passt ca auf die offiziellen Messtellen. Und: Meine kleine Zählerschaltung mit BC550C, 2 Widerständen, Adafruit-LCD und Wattuino kostet gerade mal 5.9 mA mehr Batteriestrom. Es ließe sich auf diesem GLCD-Display noch mehr darstellen: mSv/a resultierend aus aktueller Bestrahlung inclusive der zulässigen Maximaldosis. (Und ggf. ein gering aufgelöstes Gammaspektrum...) Ich finde übrigens diese fluktuierende Digital-Anzeige, die ein Zeigerinstument imitiert, ziemlich banane. Entweder haben wir per microprozessor integrierte Counts, oder wir wissen per RadRate +/-70% was an Strahlung kommt. Nee: Diese Anzeige vom Rad Rate ist nur tauglich oberhalb 50 counts/min. Denn ich will wissen, wenn ich die Thunfischdose abends aufmache, nach nächtlicher Messzeit am nächsten Morgen, ob ich meinen Kindern das als Spaghettisoße zu Essen geben kann. Eure Vorverstärkerschaltung scheint ok zu sein. Grüße HDS
Tja... nun bin ich tatsächlich enttäuscht. Sollte das im Keller tatsächlich weniger Hintergrundstrahlung geben als unterm Dach? Das Haus ist von 1936, altes Kasernengebäude. Wie kann im Keller weniger Hintergrund vorhanden sein? Radon etwa Fehlanzeige??? Messzeit: 170 min, im absolut Dunklen, Counts insgesamt: 58, damit = 0.019 µSv/h, das wäre ja dann dreimal weniger als oben unterm Dach in der Wohnung Tagsüber (0.065 µSv/h). Heute hat's geregnet, da ging die Anzeige im 3h-mittel schon mal auf 0,085µSv/h hinauf, nachts waren es nur 0.04 µSv/h. Oder ist RadRate nicht ganz 100% Licht dicht? Im dunklen Keller mal eben so gut wie keine keine Counts mehr (trotz sicherlich höherer Radon-Werte), ansonsten Sonnenscheinabhängig? Wer hat eine mögliche Erklärung? HDS
J. Heinrich schrieb: > Oder ist RadRate nicht ganz 100% Licht dicht? Dann verpacke ihn lichtdicht und miss nochmal am Dachboden.
J. Heinrich schrieb: > Im dunklen Keller mal eben so gut wie keine keine Counts mehr (trotz > sicherlich höherer Radon-Werte), ansonsten Sonnenscheinabhängig? Naja, Radon ist ein Alpha-Strahler und alle seine radioaktiven Zerfallsprodukte sind ebenfalls Alpha- oder Beta-Strahler. Da gibts wohl aus Radon wenig Gammaquanten zu zählen für den RadRate. Aufm Dachboden treffen dafür mehr harte Gammaquanten der Kosmischen Strahlung auf den Detektor. Von daher ist das Ergebnis eigentlich ganz plausibel. Solange der Keller nicht gerade aus radioaktiven Steinen gemauert oder in entsprechenden Boden gebaut ist, würde ich dort keine höhere Gammastrahlung als aufm Dachboden erwarten.
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Danke, Thorsten, die Erklärung war viel simpler ;-) Der 9V-Akku war alle (4,9V...). LCD bleibt dann zwar an und auf Nullrate, aber RadRate zählt einfachh nichts mehr (lol) Also Werde das ganze wiederholen müssen. Und auch mal beobachten, wie eine definierte Quelle bei abnehmender Batteriespannung gezählt wird. Eine Langzeitmessung mit einer definierten Beta/Gamma-Quelle übrigens zeigt, dass der Umrechnungsfaktor cpm zu µSv/h von 17 nicht ganz stimmen kann. Auch der Vergleich mit den offiziellen Dosimetrie-Messtellen: Sonst wären wir hier eine Insel der "Atomfreiheit" an der Ostseeküste mit nur 0.044 µSv/h "Grundrauschen an Dosisleistung" bei sonst nebenan amtlich und offziell um 0.065 - 0.075 µSv/h. Deine Überlegung zu Gammastrahlung leuchtet ein... Also mal mit Plexiglas-betaschild messen, mal ohne. Fraglich ist ja für mich, ob diese Halbleiter überhaupt die Höhenstrahlung mitbekommen, wegen deren hoher Energie und kurzer Wellenlänge: Die habe irgendwo auch eine Obergrenze der Photonenenergie, die sie detektieren können - was kurzwelliger ist, geht einfach durch ohne was zu ionisieren... HDS
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Rad-Rate misst weder Alpha noch Gamma. Da wo Gamma erst anfängt, nämlich obehalb von 60 keV, hat Rad-Rate schon längst eine minimale Einfangwahrscheinlichkeit von unter 1%. Das heißt: Die Werbung auf der Website ist zumindest grob irreführend, da der Eindruck erweckt wird, das Gerät könne Alpha, Beta und Gamma messen. Recht empfindlich dagegen misst es Beta-Strahlung. Das ist soweit ok, da man damit das Cs137 oberflächennah in Lebensmitteln entdecken kann. Schirmt man das Rad-Rate dagegen mit 6 mm Plexiglas (Beta-Schild) von der Quelle ab: Funkstille. Aber komplette Funkstille, gar kein Count mehr innerhalb einer Stunde. Daher Gamma damit: Fehlanzeige. Insgesamt bereue ich den Kauf des Rad-Rate. Für 100 Euro brutto bekomme ich bereits eine großflächige (10x10mm), mit einem 8 mm dicken CsI::Tl Szintillator-Kristall versehene Gamma-Sensordiode von First Sensor, Berlin, mit der man ein Gammaspektrometer aufbauen kann. Diesen reinen Beta-counter "Rad-Rate" jedoch kann ich mir nun selber weit empfindlicher mit einem 24er-Satz BPW34 "nachbauen", für 40 Euro Materialkosten max.
j.heinrich schrieb: > mit einem 24er-Satz BPW34 Warum eigentlich so viele Sensoren parallel? Dadurch wird die Sache ja nicht empfindlicher, man vergrößert die Fläche und damit den Einfangquerschnitt, das erschwert die Ortung und außerdem steigt die Sensorkapazität auf das 24-fache an. Man bekommt zwar mehr Impulse, aber der Pegel und damit die Empfindlichkeit nimmt ab, weil jedes eingefangene Teilchen eine bestimmte Ladung freisetzt, die jetzt eine größere Kapazität umladen muss.
ArnoR schrieb: > Warum eigentlich so viele Sensoren parallel? Dadurch wird die Sache ja > nicht empfindlicher, man vergrößert die Fläche und damit den > Einfangquerschnitt, das erschwert die Ortung und außerdem steigt die > Sensorkapazität auf das 24-fache an. Man bekommt zwar mehr Impulse, aber > der Pegel und damit die Empfindlichkeit nimmt ab, weil jedes > eingefangene Teilchen eine bestimmte Ladung freisetzt, die jetzt eine > größere Kapazität umladen muss. Moin, aber der obige Einwand ist in Gänze fehl am Platz. an den 24 BPW34 hängen insgesamt 4 Transimpedanzwandler. Also je 6 parallelen BPW34 ein unabhängiger Vorverstärker. Nix mit Sensorkapazitätsanstieg, wie von Dir im Zitat gemutmaßt. Schon mein 6 Dioden BPW34-parallel-Detektor hat den RadRate alt aussehen lassen: hinsichtlich der Empfindlichkeit für beta Faktor 2,4, betrieben mit AD820 als Transimpedanz-preamp, 40 MOhm im Gegenkopplungszweig und einer Gegenkopplungskapazität von 2,8 pF. Selbstverständlich ist demnach der Vierkanal-Detektor mit 24 BPW34 mit 4 Transimpedanz-Vorverstärkern um Faktor 12 empfindlicher gegenüber dem vom Stuttgarter Geigerle abgekupferten 3-Diodenarray des Rad-Rate. "Erschwert die Ortung" So ein Unsinn. Mit dem unempfindlichen Rad-Rate kann man sowieso nur Orten, wenn man richtig viel Zeit mitbringt. Sitzt Du tage da, und suchst nach einem Count... Mein Vierkanal-Detektor hat die 12-fache Empfindlichkeit für einen Bruchteil des Preises im Selbstbau. Da siehtst du die Cs137-Marone sofort in der Anzeige, die nicht auf ein RC-Glied mit flüchtiger Kondensator-Spannungsanzeige geht wie beim RadRate, sondern auf einen richtigen Zähler. Aber die 100-Euro-Diode von First Sensor Berlin ist der Hit, damit geht für 140 Euro sogar Gamma-Spektroskopie.
Hallo Heinrich, willst du dein Frontend und dessen Verbesserung ggü dem Geigerle mal zur Verfügung stellen (wegen mir auch per PN)? Habe auch BPW gesammelt und will das bald mal umsetzen... Klaus.
j.heinrich schrieb: > an den 24 BPW34 hängen insgesamt 4 Transimpedanzwandler. > Also je 6 parallelen BPW34 ein unabhängiger Vorverstärker. Nix mit > Sensorkapazitätsanstieg Doch, es bedeutet 6-fache Kapazität gegenüber einem einzelnen Sensor, und daher nur 1/6 der Impulshöhe. Damit kann man "schwache" Pulse eben nicht mehr erfassen. Meine Messungen zeigen, dass die Pulse eine sehr verschieden große Amplitude liefern. Und die Kapazität entscheidet, was man noch sehen kann. j.heinrich schrieb: > Schon mein 6 Dioden BPW34-parallel-Detektor hat den RadRate alt aussehen > lassen > Selbstverständlich ist demnach der Vierkanal-Detektor mit 24 BPW34 mit 4 > Transimpedanz-Vorverstärkern um Faktor 12 empfindlicher gegenüber dem > vom Stuttgarter Geigerle abgekupferten 3-Diodenarray des Rad-Rate. Ich denke, wir meinen mit Empfindlichkeit was anderes. Ich meine die kleinste registrierbare Pulsamplitude, nicht die Pulsrate mit den großen Pulsen eines großflächigen starken Strahlers. j.heinrich schrieb: > Moin, aber der obige Einwand ist in Gänze fehl am Platz. > So ein Unsinn. Warum regst du dich so auf? Ich habe auch ein Frontend entwickelt und aufgebaut und sehr viele Messungen gemacht. Ich stelle nur Fragen zu Dingen, die mir Probleme gemacht haben und die ich untersucht habe.
j.heinrich schrieb: > Transimpedanz-preamp, 40 MOhm im Gegenkopplungszweig und > einer Gegenkopplungskapazität von 2,8 pF. Was eine lächerlich niedrige Grenzfrequenz von ~1,4kHz bedeutet. Wenn man sich mal die Pulsform des OpenGeiger oder meine Messungen ansieht, wird klar, dass die entscheidenden Spektralanteile der Pulse viel höher als 1,4kHz liegen, man mit kleinerer Kapazität daher entsprechend größere Signale bekommt, also schwächere Pulse sieht. Mit meiner Eingangsschaltung habe ich eine Grenzfrequenz von ~16kHz mit einer BPW34 erreicht (10M//1pF). Für meine Messungen hatte ich nur einen einfachen Granit-Pflasterstein, habe aber Pulsraten von bis zu 2/min und Signal/Rausch(Spitze-Spitze-Spannung)-Abstände von bis zu 26dB (20-fach) gemessen. Kannst ja so einen Kleinpflasterstein mal mit deiner Schaltung vermessen.
Klaus R. schrieb: > Hallo Heinrich, > > willst du dein Frontend und dessen Verbesserung ggü dem Geigerle mal zur > Verfügung stellen (wegen mir auch per PN)? Habe auch BPW gesammelt und > will das bald mal umsetzen... > > Klaus. Werd ich machen. Frontend heißt? Zähler usw? Impulshöhendetektion, Mehrkanal-Wandler, Schwellwert-Anpassung? Klar gibt's dafür von mir für den Olimexino Firmware. Der Arduino selber ist nicht schnell genug für die A/D-Wandlung. Ich werde demnächst mit dem AD8616 als Eingangs-OP arbeiten, mal sehen, ob dessen 12V/µs und 20 MHz Bandbreite bei nur 7 nV/RtHz bessere Niedrigenergie-Nullraten bei den maximal 5 V Spannungshub und entsprechend hohen Diodenkapazität auf der X100 von First Sensor ergeben. First Sensor selber haben in ihrem Gamma-Pulsmodul das Rauschen bei 80 keV Äquivalentpulsspannung und setzen den Rauschfilter ca bei 120 keV. Messen also ab da. Mit Ruhe-cpm von 60counts/min für den 8mm-Szintillatorkristall. Das lässt sich etwa auf ein 6er-Array paralleler BPW34 übertragen, da die Fläche und damit die Sensorkapazität dan anhähernd gleich ist. Mag zwar alles den Herstellern von RadRate garnicht gefallen, ist aber so.
Hallo Heinrich, ja, den Teil bis zur digitalen Auswertung. Im Geigerle ist das ja recht einfach gehalten, es lohnt sich aber immer auch andere Designs mal anzusehen. Mehrkanalöwandlung für...? Erkennst du über die Impulsform Besonderhiten der Strahlung? Mir würde einfache cpm reichen, aber halt optimiert auf die BPWs. Klaus.
Für 6 BPW34 parallel kann man auch den AD820 als Transimpedanzverstärker nehmen. Einen AD822 dahinter mit 100-Facher Verstärkung. Alles in DIL erhältlich, keine SMD-Bauweise. Den Eingangsverstärker mit +Input-Loops um den Invertierenden Eingang (mit Kathode der BPW34 verbunden) ausstatten auf beiden Platinenseiten wirkt hinsichtlich des Rauschabstands Wunder. Denn dann gibt's keine wilden Leckströme mehr. Beide OP's müssen getrennt mit hohen Kapazitäten versorgt sein in dichtem Abstand zu deren Versorgungsanschlüssen. Und die von der gemeinsamen Versorgung, am Besten spannungsreguliert jene, nicht etwa in Serie verbunden, sondern vom gemeinsamen Versorgungs-Elko spinnennetzförmig. Hier ist wirklich intelligentes Platinendesign gefordert, sonst hast Schwingungen, wenn die Gegenkopplungskapazität so gering wird, dass man noch kleinste Pulse detektieren kann. Große, gemeinsame Ground-Plane sehr hilfreich.
Klaus R. schrieb: > Hallo Heinrich, > > ja, den Teil bis zur digitalen Auswertung. Im Geigerle ist das ja recht > einfach gehalten, es lohnt sich aber immer auch andere Designs mal > anzusehen. Der Vorteil, direkt nach der zweiten Verstärkerstufe auf einen flotten A/D Wandler zu gehen, und das Rauschen digital von den interessierenden Peaks zu trennen, ist der, dass man diesen Filter dynamisch machen kann, d.h. dass er sich an geänderte Temperatur bspw. (veränderliche Rauschschwelle) selbsttätig anpassen kann. Auf jeden Fall ist das "Geigerle" ohne Spannungsregler so nicht tauglich, bereits mit sich selber vergleichbare Werte zu erhalten, da seine Komparatorschwelle sich mit veränderlicher Batteriespannung auch verändert: Mal zählt er mehr, mal zählt er weniger, je nachdem wie voll die Batterie/der Akku ist. Das Statement von B.Laquai, dass die Komparatorschwelle ja mit fallender Akkuspannung "skalieren" würde, kann ich in der Praxis so nicht nachvollziehen. Es muss da also mindestens ein präziser, rauscharmer linear-Spannungsregler in die Schaltung (z.Bsp LT1761 und Konsorten) - ein step up/down schaltregler geht dafür überhaupt nicht. > > Mehrkanalöwandlung für...? Erkennst du über die Impulsform Besonderhiten > der Strahlung? Nein, das ist bei der BPW 34 nicht möglich. Bie Mechanismen der Elektronenbildung durch Strahlung für einfache PIN-Dioden wie die BPW34 sind im folgenden auch nocheinmal in der sehr guten Abhandlung von Szymon Kulis beschrieben: www-zeuthen.desy.de/students/2007/doc/SzymonKulis_report.ps Kulis beschreibt in seinem Artikel die Grundlagen zur Entwicklung einer empfindlichen und optimierten Elektronik für SolidState Strahlungssensoren. Andere Schaltungsvorschläge, die sich sogar im Gamma-Sensor-Datenblatt von First Sensor breitmachen machte Onodera: http://einstlab.web.fc2.com/Xdetector/detector.html > Mir würde einfache cpm reichen, aber halt optimiert auf > die BPWs. > > Klaus. Die BPW34 ist sehr empfindlich für Beta-Strahlung und schwaches Röntgen, sieht jedoch Alpha nicht, weil das Plastik die abschirmt und Gamma oberhalb 40-60 keV auch nicht, weil dafür das Einfangvolumen zu gering ist und damit die Detektionswahrscheinlichkeit mit zunehmender Gamma-Energie in den Promillebreich absinkt. Bereits die speziell zur Röntgen- und Gammadetektion hergestellten PIN-Dioden von First Sensor, Berlin ohne Szintillator-Kristall mit einer enormen Schichtdicke von 0.3 mm zeigen solches Verhalten. Gamma kann man effektiv nur mit einem Szintillator vor der Diode oder eben mit einem Geiger-Müller Zählrohr zählen. Von daher ist das RadRate auch eine große Enttäuschung gewesen: Wenig und unempfindliche Elektronik für viel zu viel Geld.
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