Bei wieviel mA sind 2000 V harmlos?

Was ist die Anwendung?

@Geigercounter (Gast)

>Ich möchte mir einen Alphapartikel Detektor bauen. Da ich das ganze ohne
>Glimmfenster bauen will, ist das Zählglas normale Luft und daher muss
>die Spannung auf etwa 2-2,5 kV rauf.

Dann brauchst du so oder so nur wenige uA an Strom. D.h. man nimmt einen 
von Haus aus schon sehr schwachen Wandler mit weniger als 1mA 
Ausgangsstrom und schließt an den Ausgang einen hochohmigen Widerstand 
an, so 1-10 MOhm. Dann ist das sicher, beim Anfassen kribbelt es nur 
leicht.

Zum Vergleich. In einem Phasenprüfer sind eine Glimmlampe mit 100V und 
ca. 270kOhm in Reihe drin, macht an 230 VAC ~480uA Fehlerstrom durch den 
Menschen. Das tut auch keinem weh.

Schau mal bei Pollin nach "CCFL-Inverter".
Da schaltest Du eine Gleichrichtung und Siebung hinter ( Hochspannungs 
Gleichrichterdioden und Hochspannungskondensator mit z.B. 10nF.
Danach noch ein paar Widerstände in Reihe, so dass insgesamt ca. 2 bis 5 
Megaohm zustande kommen.

Der ganze Gleichrichter mit Siebung und Widerständen wird evtl. noch mit 
Vergußmasse eingegossen.
Bei 2kV reicht aber auch ein Kunststoffgehäuse.

So habe ich eine Versorgung für einen Photomultiplier gebaut.
Geht wunderbar.

Bei Deiner Anwendung fließt ja fast kein Strom.
Es ist wichtiger, eine halbwegs stabile, gesiebte Spannung zzu erzeugen.
Das ist beim Multiplier genauso.

Geigercounter schrieb:

> Wie weit muss
> man also mit den Ampere runter, damit eine Gefahr ausgeschlossen werden
> kann?

Ich würde da eher in den µA-Bereich gehen. Sog. statische
Elektrizität gilt m.W. als unschädlich. Trotzdem kann es
da durch Schreckreaktionen zu Unfällen kommen.

Philipp schrieb:
> Ich meine(!) 45µC an abgegebener Ladung sollten ungefährlich sein

Ladungen bis 45mC sind für Spannungen bis zu 15 kV erlaubt.

der Strom ist auf unter 2mA zu begrenzen.

Achtung: Masse der Schaltung die die 2000V erzeugt darf nicht galvanisch 
freischwebend sein, sonst würde Masse auf -2000V springen wenn man den 
+2000V Anschluss durch Berührung auf 0V zieht, was die meisten Trafos 
(noch nicht ganz, meist halten sie 2500V aus) durchschlagen lässt.

Michael B. schrieb:
> Ladungen bis 45mC sind für Spannungen bis zu 15 kV erlaubt.

Hast Du dafür eine Quelle? Ich meine, dass in der 6110 von 45µC 
gesprochen wurde (also 1000mal weniger) und zB in diesem Buch hier steht 
das auch so:

https://books.google.co.uk/books?id=07bpIPHHRxUC&pg=PA11&lpg=PA11&dq=maximal+ladung+15kv+45%C2%B5C&source=bl&ots=skLLKg8nB8&sig=GxTI273Ek3xNNS41W5uR_AeALRI&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwi8otz-5r7QAhXHKsAKHVbgAsUQ6AEIHTAA#v=onepage&q=maximal%20ladung%2015kv%2045%C2%B5C&f=false


> der Strom ist auf unter 2mA zu begrenzen.

Das kenne ich auch so und gilt auch nur für echtes DC, bei AC muss der 
Strom noch kleiner sein.


Warum wurde der Thread eigentlich nach OT verschoben? Das ist doch für 
sämtliche Elektronikentwicklungen mit hohen Spannungen relvant.

ich würde dem TO ja 1000 TOhm als Rv vorschlagen (scnr)

Geigercounter schrieb:
> Ich habe mal gehört, dass schon 20 mA tödlich sein können. Wie weit muss
> man also mit den Ampere runter, damit eine Gefahr ausgeschlossen werden
> kann?

Um wilde Spekulationen etwas zu begrenzen; Eine gute Quelle ist die EN 
60601 (Sicherheitsanforderungen an medizinischen elektrischen Geräten 
und in medizinischen Systemen). Die „schärfsten“ Bedingungen gelten für 
Anwendungsteile des Types „CF“ (Cardial Floating, Herzbezug mit 
Stromfluss)
AC 10µA und DC 100µA

Philipp C. schrieb:
> Das kenne ich auch so und gilt auch nur für echtes DC

Alphateilchensammler ist ja DC.

Joe G. schrieb:
> Um wilde Spekulationen etwas zu begrenzen

Du meinst: Um jeglicheen Bedenkenträgern noch einen draufzusetzen 
schreibst du, was erlaubt ist, wenn man direkt die Elektroden ins Herz 
pflanzt, und nicht möchte, daß der Patient sich gekitzelt fühlt.

Medizinrichtlinien wie 60601 sind für Schutz vor Tod beim Schlag bei 
Berührung ja wohl massiv übertrieben.

Michael B. schrieb:
> Medizinrichtlinien wie 60601 sind für Schutz vor Tod beim Schlag bei
> Berührung ja wohl massiv übertrieben.

Mag sein, dennoch ist deren Einhaltung eine Garantie dafür, dass man 
wirklich nix gefährliches tut. Darum ging es dem TO und da 100µA in der 
Anwendung reichen sollten, gibt es auch keinen Grund, sie (in dem Punkt) 
nicht einzuhalten.

Michael B. schrieb:
> Alphateilchensammler ist ja DC.

Ja das schon, aber das heißt nicht, dass aus deinem Netzteil noch DC 
rauskommt, wenn Du es überlastest (zB durch Anfassen). Ich hatte bei der 
Entwicklung eines 4 kV Netzteils da auch schon mal riesen Diskussionen 
mit der Compliance, weil das Netzteil im Überlastfall anfing zu takten 
und es dann streng nach Norm kein DC mehr ist sondern ein 
Frequenzgemisch für das andere Richtlinien gelten. Aber so weit braucht 
der TO es hier wohl nicht zu treiben :)

Sind es denn nun 45mC oder 45µC?

Geigercounter schrieb:
> Da ich aber kein Bock darauf habe ins Gras zu beißen, falls man mal an
> das Gerät drankommt,

Anderer Vorschlag: Du baust die ganze Mimik in ein ordentliches Gehäuse 
ein so daß man nicht einfach so "drankommen" kann ohne es vorher 
aufzuschrauben.

Michael B. schrieb:
> Du meinst: Um jeglicheen Bedenkenträgern noch einen draufzusetzen
> schreibst du, was erlaubt ist, wenn man direkt die Elektroden ins Herz
> pflanzt, und nicht möchte, daß der Patient sich gekitzelt fühlt.

Wenn du dich am Anwendungsteil CF störst, nehme doch einfach B oder BF. 
So sind es dann
AC 10 µA
DC 100µA

> Medizinrichtlinien wie 60601 sind für Schutz vor Tod beim Schlag bei
> Berührung ja wohl massiv übertrieben.

Mitnichten, so heißt es in der Norm „Patientenableitstrom“ oder 
„Patientenhilfsstrom“ und nicht Todesstrom ;-) Es sind also u.a. ganz 
normale Berührungsströme gemeint.

Widerstand schrieb:
> Da man mittlerweile 9V-Batterien als gefährlich eingestuft hat,...

Bemerkenswert! Wo steht das übrigens? Das ist mir neu. Naja, 10 Stück in 
Serie und bei nasser Haut mit dem Strom durch den Körper fließend, 
könnte für einen negative Ausgang genügen.

Philipp C. schrieb:
> Sind es denn nun 45mC oder 45µC?

Die 45 stammen wohl aus DIN VDE 0411 und sind 45uC.

Geigercounter schrieb:
> Was kann man da denn also nehmen?

Ausreichend spannungsfeste, mehrere in Reihe.

> Gerne würde ich diese zwei Widerstände durch einen einzigen 100 MOhm
> Widerstand ersetzen, aber so einen habe ich bei Reichelt gar nicht
> gefunden. Gibt es solche hochohmigen Widerstände überhaupt?

Natürlich, nur nicht bei Reichelt.

http://www.ebay.de/itm/Hochspannungs-Prazisionswiderstand-100-MOhm-/112213183235?hash=item1a206d4b03:g:n8gAAOSw2XFUak7T

Bei höherer Spannung ist meist die in den dazugehörigen Kondensatoren 
gespeicherte Energie maßgebend.

Zur Orientierung: Bei Kondensatoren ab 1J gespeicherter Energie (W= 0,5 
CU²) wird der Schlag heftig, also muss lt.VDE Kondensatoren ein sog. 
Bleederwidersand parallel geschaltet werden, damit spätestens nach 1min. 
die Spannung auf 50V abgebaut ist.

Bei Geigerrrohren ist aber die Kapazität sehr klein (wenige -zig pF) und 
darf auch nicht größer sein, sonst gäbe es im Rohr so heftige 
Entladungen, dass das Füllgas bald zerstört wäre.

Oben wird ja 43µC erwähnt. Rechne mal aus, wieviel Volt bei 43 pF 
dazugehört und wieviele Joule das ergibt.

Dann wirst Du sehen: Bei vernünftiger Dimensionierung braucht man sich 
keine Sorgen machen, wenn zwischen HV-Quelle und Rohr der Strom durch 
einen Widerstand auf weniger als 1mA gebracht wird.

Geigercounter schrieb:
> Jetzt frage ich mich nur, was für Widerstände man dafür verwenden kann.

Im Normalfall tritt an diesem Arbeitswiderstand ja fast kein 
Spannungsabfall auf, und der Glättungskondensator kann recht klein sein, 
wenn die Wandlerfrequenz nur hoch genug ist.
Besondere Sicherheitsmaßnahmen erübrigen sich dann.

Es bietet sich an anstelle eines richtigen HV-Transformators einen zu 
verwenden, der vielleicht nur 300V Spitzenspannug liefert, und die 
Hochspannung dann mit einem Spannungsvervielfacher aus Kondensatoren und 
Dioden zu erzeugen. *)
Da man dafür keine speziellen Bauteile benötigt, bleibt die ganze 
Geschichte recht preiswert, und die Gesamtkapazität des Wandlers sinkt 
mit der Anzahl der Stufen.


Woher willst du übrigens die Alphas bekommen?



*) P.S.:
An einem solchen Spannungsvervielfacher kann man auch leichter die 
Endspannung messen, indem man nur ein oder zwei der unteren Stufen misst 
und den Rest berechnet.
Die gebräuchlichen  Multimter sind nämlich nicht für 2kV geeignet, und 
dann benötigt man einen teuren  hochohmigen Hochspannungswiderstand, der 
viel mehr Leistung verbraucht als der Rest der Maschinerie.

Hp M. schrieb:
> Woher willst du übrigens die Alphas bekommen?

Das mit den Alphas ist eine andre Geschichte.

Geiger-Zählrohre sind, bis auf Sonderausführungen, gegen Alpha 
unempfindlich.

Reines Kaliumchlorid (z.B. als Grundkomponente für Dünger im 1kg-Pack 
erhältlich)bringt einige Impulse je Minute (beta? oder Gammma? )an einem 
Geigerzählrohr, also ein Mehrfaches der Grundrate ohne aktives Material 
in der Nähe. Damit ist wenigstens ein Nachweis der Funktion möglich.

Bei der heutzutage verbreiteten Phobie sind alte, vor den 50-er Jahren 
hergestellte Leuchtzifferblätter oder Uranmineralien (siehe 
Mineraliensammlung oder Uran-Gläser)wohl nur noch über inoffizielle Wege 
zu bekommen.

Geigercounter schrieb:
> Jetzt frage ich mich nur, was für Widerstände man dafür verwenden kann.

So etwas gibt es manchmal bei eBay. Auf diese Weise bin ich vor etlichen 
Jahren auch an eine 1000er-Kiste von Widerständen 10MOhm für max. 3,7 kV 
gekommen. Von denen sind sind jetzt auch schon 20 weg, der Rest liegt 
hier so rum.

Für ein bischen Portoersatz (Absendeort: Ruhrgebiet/DE) könnte ich mich 
auch von nem Dutzend trennen wink ;)

THOR schrieb:
> Ionisationsrauchmelder?

Den wird vermutlich schon der Zoll einsammeln.

Geigercounter schrieb:
> da wollte ich mal wissen, ob die aus Uranglas sind.

Da bist du aber wahrscheinlich mit einem gewöhnlichen GM-Zähler besser 
bedient, als mit einem offenen Zählrohr und Argon-Butan-Prüfgas für 
alphas und ganz weiche betas.

hellgrünes scheinbar fluoreszierendes Glas: sog. Uranglas, siehe auch 
Bilder bei ebay usw.

Uranglasuren waren früher wegen ihrer lebhaft roten bzw. gelben Farbe 
sehr beliebt.

Könnte also hinhauen.

Wie stark bei solchen Stücken die Aktivitätist??? (hab so etwas nicht)

Frage doch mal in USA bei den TASER-Jungs nach...

Das bohrt sich unter die Haut, und ist nicht tödlich... angeblich...

Geigercounter schrieb:
> Uran 238 ist überwiegend ein Alphastrahler.

Aber von da gehts mit recht kurzen Halbwertszeiten, also praktisch 
sofort, mit zwei beta Zerfällen zum U234 , und die betas erzeugen auch 
Gammastrahlung, auf die das GM-Zählrohr anspricht.
Deshalb kann man auch Natururan ganz gut mit einen GM-Zählrohr 
nachweisen.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/74/FiestaWare_Velleman-K2645_GeigerCounter.ogv

Achim H. schrieb:

> Auf diese Weise bin ich vor etlichen
> Jahren auch an eine 1000er-Kiste von Widerständen 10MOhm für max. 3,7 kV
> gekommen.

Was für eine Toleranz haben die denn? Ab und zu möchte man ja
mal seine Multimeter-10MOhm-Impedanz auf 100M vergrössern.

Geigercounter schrieb:
> So, ich denke ich werde jetzt 2 x 10 MOhm Widerstände hinter den
> Kondensator schalten (siehe Skizze), das sollte den Strom bei 2-2,5 kV
> auf 100 - 125 µA begrenzen.

Und was ist wenn jemand links davon anfasst? Was helfen Dir dann die 
Widerstände?

Warum baust Du es nicht einfach in ein vernünftiges Gehäuse ein, sorgst 
dafür daß nichts lose herumschlappert und daß alles ordentlich isoliert 
ist?!

Bernd K. schrieb:

> Warum baust Du es nicht einfach in ein vernünftiges Gehäuse ein, sorgst
> dafür daß nichts lose herumschlappert und daß alles ordentlich isoliert
> ist?!

Weil durch eine Gehäusewand keine Alphastrahlenteilchen durchkommen,

ist das denn so schwer den Thread zu lesen auf den man antwortet ?