Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ursache für schlecht funktionierende Geiger-Müller Zählröhren


von Geigerzähler (Gast)


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Guten Abend,

Ich habe ein kleines Problem mit einem alten, aber professionellen 
Geiegerzähler Modul, es handelt sich um alte Platinen des ODL-Netzes.

Die Problematik welche ich aktuell habe, ist das die Zählrate der Röhre 
zwischen 300-500 Impulsen pro Minute liegen, obwohl diese ca. 60-80 sein 
sollte.

Ich habe bereits mit einem Oszilloskop die Versorgungspannung geprüft, 
diese ist stabil bei den empfohlenen 450V für die Röhre. Ebenfalls habe 
ich die Impulse des Zählrohrs direkt am Rohr gemessen, um 
auszuschliessen das es sich um ein Problem der nachfolgenden Elektronik 
handelt.

Die Signale der Röhre schauen gut aus, was mir jedoch aufällt ist das 
immer wieder "doppelpulse" kommen, also ein regulärer Impuls, dann die 
totzeit von ca. 200uS laut Datenblatt, und direkt wenige uS danach ein 
zweiter Impuls.

Ebenfalls häufen sich die Pulse aneinander, in grösseren Zeiteinheiten. 
Beispielsweise sehe ich auf einer längeren Oszi Ansicht (1s/Div) das es 
nicht konstant zuviele Pulse sind, sondern zb. in einer Sekunde etwa 5-8 
Pulse mit wenigen ms Abstand. Das die Pulse von diesen Röhren nicht 
genau den selben abstand haben, ist mir bekannt und normal, aber nicht 
eine solche Anhäufung.

Was kann die Ursache für solch ein Problem sein?
Alter?
Mechanisch/elektrisches Problem?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Würde mal vermuten:

Erhöhte radioaktive Strahlung in Deiner Umgebung. Die Röhren sind 
vermutlich nicht defekt. Es soll aber auch Röhren geben, die werden 
empfindlicher mit der vielen HF von Smartphones und WLAN in der Umgebung 
und werden dann von kosmischer Strahlung leichter ausgelöst.

von Bernd (Gast)


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Kannst du die Spannung reduzieren?
Bekommst du bei 400 V die gleiche Zählrate? (welche mir recht hoch 
erscheint, wie groß sind die Zählrohre?)

Ich könnte mir auch vorstellen das der Entkoppel-Kondensator, der 
zwischen Zählrohr und Zählelektronik sitzt, mit der Zeit mürbe wird und 
Durchschläge produziert.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Vielleicht nennst Du auch mal den Typ des Zählrohrs oder verlinkst auf 
ein Datenblatt im Internet. Ggf. gibt es den Schaltplan dort auch zu 
finden. Eine ZP1320-Geigerzählröhre ist das sicher nicht.

von Name: (Gast)


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Da ist ein Löschgas drin, dass bewirkt, dass die Ladung schnell 
erlischt.

Theoretisch könnte es sein, dass sich dieses zersetzt hat, und die 
Funktion nicht mehr erfüllt. Dann würde die Entladung nicht schnell 
genug erlöschen.
Wobei ich sagen muss, mehr als eine Vermutung ist das nicht.

Aus Erfahrung kann ich sagen, dass es äußerst unwahrscheinlich ist, dass 
die Strahlung erhöht ist. Es gibt einfach zu wenige Möglichkeite, wo die 
Strahlung herkommen soll.
Ich habe in 2 Jahren nur einen einzigen radioaktiven Gegenstand 
gefunden, eine alte Taschenuhr.

von A. S. (Gast)


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Geigerzähler schrieb:
> Zählrate der Röhre zwischen 300-500 Impulsen pro Minute liegen, obwohl
> diese ca. 60-80 sein sollte.

Wo hast Du die Werte her?

Was ist angegeben als Nulleffekt (eigenimpulse), wie viel Imp pro nSv 
und wie viel nSv habt ihr?

Ohne jede Angabe ist es nur raten.

von A. S. (Gast)


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Name: schrieb:
> Ich habe in 2 Jahren nur einen einzigen radioaktiven Gegenstand
> gefunden, eine alte Taschenuhr.

Kacheltisch, glühstrumpf, Flug (2uSv).

Welche Zählrahte hast Du? Unter 1 Ip/s geht praktisch nur Dosismessung

von Name: (Gast)


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A. S. schrieb:
> Welche Zählrahte hast Du? Unter 1 Ip/s geht praktisch nur Dosismessung

Weiß ich nicht auswendig. Nach der Umrechnung für das SBM-20 Zählrohr 
schafft die Uhr 5µSV/h.
Ansonsten habe ich erhöhte Zählraten nur auf hohen Bergen festgestellt, 
laut Umrechnung bis 1µSV/h (auf 3200m). Es ist ziemlich interessant, da 
mal ein Gerät mitzuschleppen.

Glühstrümpfe sind heute nicht mehr Radioaktiv (die die ich hier habe 
zumindest nicht), und da bin ich gar nicht böse. Kacheln habe ich keine 
gefunden, und einen Bedarf an Beschaffung für sowas habe ich auch nicht.

von Dieter (Gast)


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Name: schrieb:
> dass es äußerst unwahrscheinlich ist, dass die Strahlung erhöht ist.

Ohne dem TO zu nahe treten zu wollen, koennten es die Erben sein. 
Gelegenheit ist guenstig, denn die Leute sind alle zu Hause. ;)
Naechste Woche ist uebrigens unsinniger Donnerstag.

ODL- Info veroeffentlicht die offiziellen Messwerte in Deutschland. Der 
aktuelle Wert schwankt von 37...159 nSv/h. 1659 Messstellen sind in 
Betrieb.

von A. S. (Gast)


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Name: schrieb:
> Kacheln

Wenn man irgendwo eingeladen ist, die einen kacheltisch haben, einfach 
auf Impulszählung (Summe) liegen lassen.

von Peter D. (peda)


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Geigerzähler schrieb:
> Ich habe bereits mit einem Oszilloskop die Versorgungspannung geprüft,
> diese ist stabil bei den empfohlenen 450V für die Röhre.

Nenne mal den Typ bzw. verlinke das Datenblatt.
Typisch hat jeder SEV mit steigender Spannung einen steilen Anstieg, 
dann ein Plateau und danach steigt die Zählrate wieder. Den Arbeitspunkt 
legt man in die Mitte des Plateaus.
Doppelpulse deuten auf Selbstzündung hin, d.h. zu hohe Spannung.
Oder mal die Koppel- und Siebkondensatoren überprüfen.

von Peter R. (pnu)


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Name: schrieb:
> Ich habe in 2 Jahren nur einen einzigen radioaktiven Gegenstand
> gefunden, eine alte Taschenuhr.

Kauf Dir eine kg-Tüte Kaliumchlorid. Hab ich mal in einem Gartenladen 
gefunden unter dem Motto "Misch Dir Deinen Dünger selbst".jetzt muss man 
halt im net suchen.

von Name: (Gast)


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Peter R. schrieb:
> Name: schrieb:
>> Ich habe in 2 Jahren nur einen einzigen radioaktiven Gegenstand
>> gefunden, eine alte Taschenuhr.
>
> Kauf Dir eine kg-Tüte Kaliumchlorid. Hab ich mal in einem Gartenladen
> gefunden unter dem Motto "Misch Dir Deinen Dünger selbst".jetzt muss man
> halt im net suchen.

Ja, Kalium-40 ist schon nett.

Tipp: den Geigerzähler in den Baumarkt mitnehmen und auf die Palette mit 
Kaliumdünger legen. Lautsprecher natürlich voll aufdrehen. Krrrrr ;-)

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Name: schrieb:
> Lautsprecher natürlich voll aufdrehen. Krrrrr ;-)

Und wenn das Zählrohr überlastet sein sollte und der Lautsprecher 
verstummt, dann lobe die hervorragende abschirmende Wirkung der 
Plastikfolie, falls Du gefragt werden solltest.

von Johannes O. (jojo_2)


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Geigerzähler schrieb:
> Was kann die Ursache für solch ein Problem sein?
> Alter?
> Mechanisch/elektrisches Problem?

Wo bist du denn bei deiner Messung? Im Keller mit Radon, Granitsteinen 
etc.? Tritt das Problem auch wo anderes auf? Also erst einmal die 
natürlichen Ursachen ausschließen.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Ob die Spannungsmessung realistisch ist? Der 10MOhm Tastkopfwiderstsnd 
könnte die (wahrscheinlich ungeregelte) Wandlerspannung zu stark 
belasten. Dann wäre die Spannung im unbelasteten Normalzustand 
wesentlich höher, da die Röhre ja nur impulsartig Strom beansprucht den 
das Wandler Ausgangs-C leicht liefern kann. Ich würde einen extra 10MOhm 
einschleifen um feststellen zu können ob man da diesbezüglich aufpassen 
muß.

: Bearbeitet durch User
von Geigerzähler (Gast)


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Hallo!

Die Röhre ist die ZP1221/01, die Empfohlene Spannung ist 450V, was auch 
so anliegt (442V).

Das die Zählrate so hoch ist, da die Radioaktivität höher ist, ist 
auszuschliessen, ein Polimaster-Pager zeigt bei mir zuhause zwischen 
0.03 und 0.05 uSv/h, also sogar unter dem "normalen 0.1uSv/h". Auch ein 
zweites Messgeräte Zeigt zwischen 0.08 und 0.11 uSv/h

Leider sind weitere Fehlersuchen am Gerät schwierig, es handelt sich um 
Modul welches mit einer dicken Schicht Harz vergossen wurde.

Im Datenblatt gibt es eine Kurve
https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/66035/4723-specification-zp122101-geiger-muller-tube.pdf

bei 0.1uS/h (10^-5 R/h) sollten es ca. 2 imp/s sein, somit also rund 120 
imp/Minute

Bei 300 imp/min, somit 5 Impulsen pro Sekunde wäre man laut der Grafik 
bei ca. 0.3-0.5 uSv. Auch dagegen spricht, das die Verschiebung erst 
nach und nach ansteigt. Die ersten paar sekunden ist es noch bei 
100imp/s, und steigt dann über ein paar minuten auf 500imp/s, und 
verweilt dann dort (+-50)

von Werner H. (werner45)


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Wasche das Zählrohr mit Wasser (+Spüli) ab und danach mit Isopropanol. 
Vielleicht hat es einer mal mit versauten Fingern angefaßt.

Schau Dir mal die Pulse mit einem Scope an. Vielleicht liegen die zu 
dicht beieinander, evtl. auch innerhalb der Totzeit. Das läßt dann auf 
verbrauchtes Löschgas schließen.

von A. S. (Gast)


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Geigerzähler schrieb:
> Das die Zählrate so hoch ist, da die Radioaktivität höher ist, ist
> auszuschliessen, ein Polimaster-Pager zeigt bei mir zuhause zwischen
> 0.03 und 0.05 uSv/h, also sogar unter dem "normalen 0.1uSv/h". Auch ein
> zweites Messgeräte Zeigt zwischen 0.08 und 0.11 uSv/h

Das ist eine Fehlinterpretation. In dem Bereich sind Tube-Basierte 
Handgeräte (durch die Zählrohrgröße und dadurch Impulsrate) reine 
Hausnummern-Zähler. Verlässlich ist wenn überhaupt nur die Dosismessung, 
also einen Tag laufen lassen und zurückrechnen.

Geigerzähler schrieb:
> Bei 300 imp/min, somit 5 Impulsen pro Sekunde wäre man laut der Grafik
> bei ca. 0.3-0.5 uSv. Auch dagegen spricht, das die Verschiebung erst
> nach und nach ansteigt. Die ersten paar sekunden ist es noch bei
> 100imp/s, und steigt dann über ein paar minuten auf 500imp/s, und
> verweilt dann dort (+-50)

Ich hoffe Du hast unten Minuten und Sekunden verwechselt.

bei 300imp/min musst Du die 60 noch abziehen, also bist Du etwa bei 4, 
was genau 200nSv entspricht, also durchaus normal.

Wie genau gestalten sich eigentlich die schwankungen von 300 bis 500?

Also, misst Du wirklich eine Minute 300, die nächste 500 obwohl das 
Gerät an der gleichen Stelle liegt?

Oder rechnest Du von einer oder 10s hoch auf 1 Minute (was die Angaben 
wertlos machen würde)

von Soso, sagt ein (Gast)


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Direkt mit den 10MOhm Multimeter messen ergibt keinen sinnvollen Wert.
Ich habe mir dafür einen 990 MOhm Widerstand gebaut, um die 
Spannungsquelle nicht zu stark zu belasten. Daher vermute ich auch, dass 
Deine tatsächliche Röhrenspannung viel zu hoch eingestellt ist.

von Werner H. (werner45)


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@ A.S.

Das ist eine Fehlinterpretation Deinerseits. Das Zählrohr ist laut 
Datenblatt 25 cm lang bei 2,5 cm DM. Da ist die Nullrate deutlich höher 
als bei einem Kleinzählrohr.

von Bernd (Gast)


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Du könntest mal die Verteilung der zeitlichen Abstände zwischen den 
Impulsen anschauen. Da sollte von t_0 an eine Weile nix kommen 
(Totzeit), dann ein Sprung und eine immer langsamer abfallende Kurve.
So wie die Entladekurve eines Kondensators...

von Bernd (Gast)


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Geigerzähler schrieb:
> Die Röhre ist die ZP1221/01

Eine vergleichbare 70031 E hat eine Nullrate von bis zu 100 
Impulsen/min.


Geigerzähler schrieb:
> das die Zählrate der Röhre
> zwischen 300-500 Impulsen pro Minute liegen
Da ist definitiv was faul bei Dir.

https://www.vacutec-gmbh.de/fileadmin/VacuTec-Files/produkte/umwelt/Zaehlrohre__GM-__P-__N-_/Zaehlrohre_2018.pdf

von A. S. (Gast)


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Werner H. schrieb:
> Das ist eine Fehlinterpretation Deinerseits. Das Zählrohr ist laut
> Datenblatt 25 cm lang bei 2,5 cm DM. Da ist die Nullrate deutlich höher
> als bei einem Kleinzählrohr.

Es geht um

Geigerzähler schrieb:
> ein Polimaster-Pager zeigt bei mir zuhause zwischen
> 0.03 und 0.05 uSv/h, also sogar unter dem "normalen 0.1uSv/h". Auch ein
> zweites Messgeräte Zeigt zwischen 0.08 und 0.11 uSv/h

Das zweite hat er (m.W.) nicht genannt. Ich gehe aber davon aus, dass 
beide deutlich unter 1Ip/s liegen.

Deine Maße beziehen sich hingegen auf das zu untersuchende Zählrohr und 
sind für den Wert der Hintergrundstrahlung bei ihm zuhause egal.


Viel wichtiger ist jedoch, dass er schreibt, in welchen Intervallen er 
denn jetzt misst. Es ist sehr verdächtig, wenn er Minuten und s 
verwechselt, dass deutet darauf hin, dass die Impulsrate "hochgerechnet" 
ist. Ich kenne auch ehrlich gesagt keine DL-Messgeräte, die bei mehreren 
Ip/s über eine Minute mitteln.

von Mikrowilli (Gast)


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Die Doppelpulse sind meines Wissens ein Zeichen dafür, daß das Zählrohr 
"verbraucht" ist, d.h. die Eigenschaften der Gasfüllung sich verändert 
haben. Eine konkrete Quelle für diese Information kann ich im Moment 
allerdings nicht benennen; für ein Projekt mit einem Zählrohr diesen 
Typs hatte ich vor einiger Zeit einen Haufen Literatur durchforstet (und 
einiges davon aufbewahrt). Ich gehe aber davon aus, daß sich auch im 
Internet entsprechende Fachberichte finden lassen.

von Carsten S. (dg3ycs)


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Hi,

Mikrowilli schrieb:
> Die Doppelpulse sind meines Wissens ein Zeichen dafür, daß das Zählrohr
> "verbraucht" ist, d.h. die Eigenschaften der Gasfüllung sich verändert
> haben.
> [...]
> Ich gehe aber davon aus, daß sich auch im
> Internet entsprechende Fachberichte finden lassen.

Die entsprechende Info findet sich sogar auf der Website des BFS zum 
ODL-Netzwerk. In den Erklärungen zur Messwertinterpretation und häufigen 
Messfehlern

ZITAT: "ODL-Info" zum Verdopplungsfehler:
> Die Ursache dieser Verdopplung liegt in der Auslösung von Folgeimpulsen
> nach einem gemessenen Zählrohrimpuls, die nicht durch äußere Strahlung
> bedingt sind. Oftmals handelt es sich hierbei um einen Temperatureffekt
> der altersbedingte Probleme des Zählrohrs aufzeigt. Diese Folgeimpulse
> werden ebenfalls gezählt, und folglich erscheint die berechnete ODL
> erhöht.
https://odlinfo.bfs.de/DE/themen/wie-wird-gemessen/interpretation.html
(Im unteren Teil der Seite scheinen die Grafiken und Überschriften im 
Verhältnis zum erklärenden Text um einen Abschnitt nach unten verrutscht 
zu sein. Dieser Text findet sich daher bereits unter der Überschrift 
"Windeffekt", der aber im Abschnitt darüber erklärt wird.

Da zudem auf dieser Seite erklärt wird das die Daten grundsätzlich 
plausibilisiert werden um Messfehler, u.a. durch technische Störungen 
verursacht, zu erkennen und in einem solchen Fall die Daten entsprechend 
markiert werden und falls die Ursache tatsächlich eine technische 
Störung ist die Messstelle dann bis zur Behebung der Störung aus der 
Erfassung genommen wird, zusätzlich neben der Plausibilisierung auch 
eine automatische Störungserkennung mit Benachrichtigung des zuständigen 
Netzknotens zur Störungsbehebung stattfindet, ist davon auszugehen das 
ein Ausfall einer einzelnen Messstelle kein besonderes Ereignis ist 
sondern regelmäßig vorkommt.
Durch die Vielzahl der Messstellen in relativer räumlicher Nähe ist das 
für den Gesamtzweck auch völlig unproblematisch.

Das so etwas aber häufiger vorkommt ist ein Hinweis darauf das es keinen 
"vorsorglichen" Austausch der Messelektronik, egal ob defekt oder nicht, 
nach Zeitablauf gibt. Was bedeuten würde das alle Sensoren bis zur 
feststellung von Fehlfunktionen/Alterungserscheinungen betrieben werden.

Unter den Hinweisen zur Wartung (an anderer Stelle) steht das die 
Messtellen im mind. 3 Jährigen Rhythmus angefahren und einer 
Funktionsprüfung unterzogen werden. Auch da steht nichts von 
regelmäßigen vorsorglichen Austausch.

Wenn dies tatsächlich so ist, dann würde das bedeuten das es sich bei 
ausgebauten Baugruppen dieses Netzwerks praktisch immer um mindestens 
wegen Messwertabweichungen durch Alterungseffekte ausgetauschte 
Baugruppen handelt. Wenn nicht sogar um Totalausfälle aus anderen 
Gründen!
Das würde natürlich bedeuten das diese Zählrohre höchstens noch für 
spielereien und Demonstrationen mit reinen Relativvergleichen wie 
Uranglas vs. Fensterglas geeignet sind. An einem Einsatz für 
irgendwelche (auch nur privaten) Messzwecke ist dann nicht mehr zu 
denken.

Selbst wenn man das Glück hätte ein paar "Irrtümlich" ausgetauschte 
Rohre darunter zu haben wo der Fehler dann doch wo anders lag bringt 
einem das nicht viel, da man diese ja erst einmal von den anderen 
unterscheiden können müsste. Und das bei allen möglichen 
Umgebungsbedingungen.

Gruß
Carsten

: Bearbeitet durch User
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