Hallo allerseits!
Ich hab mir mal Gedanken zur Messung von Radioaktivität gemacht. Ein
GM-Zählrohr ist vorhanden und funktioniert auch einwandfrei, derzeit ist
es eine anspruchslose Schaltung die in einer LED endet. Nun möchte ich
nicht mit der Stopuhr daneben sitzen und die Impule pro Sekunde (Bq -
Becquerel) zählen, also soll ein Mikrocontroller ran. Bisher kein
Problem, es liegen TTL-Pegel als Ausgang vor.
Zum einen sollen wirklich Impulse pro Sekunde gemessen werden und zum
anderen Impulse pro Minute (für kleinere Strahlungsintensitäten). Nun
ist das bei so 1-20Bq (1-20 Impulse pro Sekunde) kein Problem, ich würde
das ganze auf einen Interrupt-Eingang setzen, aber wie sieht das mit
höheren Strahlendosen aus? Etwa 1000 Impulse pro Sekunde! Spielt da der
Controller noch mit?
Die Signale die ich von der Detektorschaltung bekomme sind positive
Rechteckflanken die sich, durch änderungen an der Schaltung, in der
länge einstellbar sind. Die Impulsschaltung besteht aus einen ganz
normalen NE555.
Um die Software schnell zu halten, würde ich in der Interrupt-Routine
nur zwei Variablen erhöhen. Ein Timer (oder 1Hz externer
Echtzeitgenerator) würde dann eine Variable per Schnittstelle ausgeben
und dannach wieder auf 0 setzen, die andere würde nur alle 60 Takte
ausgegeben und resetet.
Nun wie sieht es aus, lässt sich sowas realisieren? 1000 Flanken pro
Sekunde sind schon ne Menge...
Hi,
hört sich interessant an. Verwendest du eine fertige Schaltung die dir
dieses TTL-Signal liefert (wenn ja, woher bekommt man sowas?) oder hast
du dir das selbst zusammengebaut?
Es müsste doch gehen, wenn man einen AVR mit 8-Bit-Timer/Counter und
16-Bit-Timer/Counter nimmt (also z.B. AT90S2313).
Den 16-Bit-Zähler kann man ja so einstellen, dass er den Zählwert bei
einer positven Flanke erhöht. Dann den 8-Bit-Timer auf 1 Sekunde
einstellen und wenn dieser einen Interrupt auslöst, kann man den
Messwert direkt vom 16-Bit-Counter ablesen.
Hmm.. könnte das so funktionieren?
ciao, Thomas
Hallo!
Wenn du deinen Kontroller mit 8Mhz taktest, hast du, angenommen die
Flanken kommen in gleichmässigen Abständen, pro Flanke 8000 Takte Zeit.
Ist also überhaupt kein Problem.
Mach's doch so, wie Thomas das vorschlägt. Die Timer/Counter arbeiten
ohne den µC zu bremsen, und jede Sekunde kommt mal ein Messwert. Da hast
dann genug Zeit den dann weiterzuverarbeiten
Gruss, Andreas
Stimmt, an die Counter hab ich ja noch garnicht gedacht! Danke, klasse
Tip!
Und zur Schaltung, im wesentlichen ist es ein Oszillator (aufgebaut aus
invertierenden Schmitt-Triggern) der einen Telefonübertrager taktet und
somit über eine Kaskade die Hochspannung liefert. Um die richtige
Spannung zu haben (kommt ja aufs Rohr an) ist das ganze per Zenerdiode
und Ableit-Transistor rückgekoppelt. Der Ausgang des GM-Zählrohrs liegt
direkt an nem FET der dann zu +5V durchschaltet. Dannach gehts auf
TTL-Niveau weiter :-)
Wenn ich die Schaltung in EAGLE fertig habe pack ich sie mal als Anhang
ins Board.
Die Aktivität in Becquerel gibt die Stärke einer radioaktiven Quelle an
d.h. die pro Sekunde in ihr ! stadtfindenden Zerfälle an. Du mißt aber
nur die Impulse deines Zählrohrs!
Ohne Kalibrierfaktor (und Kenntnis des Detektor-Eigeneffekt) bekommst du
zwar keinen Messwert in einer gebräuchlichen Maßeinheit
(Ortsdosisleistung in NonoSievert pro Stunde bietet sich an) trotzdem
kann man damit schon ganz brauchbare Messungen und Experimente
durchführen. Was du allerdings unbedingt bei der Auslegung deines
Zählers berücksichtigen solltest ist der statistische Fehler. Der
absolute Fehler in Impulsen berechnet sich aus der Wurzel der gezählten
Impulse d.h. bei 10 Impulsen ca. 3,2 das ergibt 32% relativer Fehler !.
Bei 100 Impulsen 10 Imp. also nur noch 10 % relativer Fehler und bei
1000 nur noch 3,2% !
Es währe also sinnvoll möglichst mindesten 100 Impulse zu zählen. Es
bietet sich an den Messbereich mit Hilfe der Messdauer einzustellen. Die
maximale Impulszahl/sek. ist zudem begrenzt durch die Zählrohr Tod- und
Erholzeit bzw. die systembedingte Todzeit also dem einstellbarem
Monoflop(NE555) bei deiner Schaltung. Eine Messung von 1000 Impulse /
sek. halte ich bei deinem Modul für unwahrscheinlich.
Um welches Zählrohr handelt es sich denn hier? Ist es eins mit oder ohne
Glimmerfenster usw.? Davon hängt nämlich ab, ob es Alpha- Beta- und/oder
Gammastrahlung messen kann, wobei es sich dabei physikalisch um recht
unterschiedliche Dinge handelt. So einfach ist das mit der Messung
radioaktiver Strahlung nicht.
Gruss,
Peter
Hm, das Zählrohr ist bis für maximal 4500 Impulse pro Sekunde ausgelegt.
Die Schaltung ist eben noch nicht ausgereift und diente mir Gestern eher
als Test für das neuerworbene Zählrohr.
Die Fehler kommen durch andere Energieträger die ins Zählrohr gelangen
und durch mehrfach abprallende Teilchen. Der erste Faktor ist in meiner
Applikation fast vollkommen ausgeschlossen. Das Glimmerfenster des Rohrs
sitzt hinter einem Berylliumfenster in einem CF-Flansch (Vakuumtechnik),
alle anderen Flächen sind abgeschirmt. Die restlichen Fehler lassen sich
hinnehmen bzw. auch noch mathematisch korregieren. Das ganze soll mir
garnicht den Zerfall pro Sekunde eines Emitters anzeigen, eher eine
relative Messung, die Einheit Bq bietet sich halt an.
Es ist ein russisches AOH-411 mit 25mm Glimmerfenster. Davor sitzt
allerdings eine Goldblende, somit kommen keine Alphateilchen durch. Die
Physikalischen Aspekte wurden schon alle abgewägt, keine Angst... Es
geht wirklich nur um das zuverlässige messen der Impulse.
Ich versuch nun noch nen bisschen zu tüfteln, vielleicht finden sich
noch nen paar Tipps. Danke euch!
Hallo,
ich habe auch eine AH-411.
Kann mir wer die Beschaltung / Pinbelegung der 4 Kontakte mitteilen?
Bitte auch auf die Mailadresse.
Danke
Alex
box3@aon.at
Retro schrieb:> aber wie sieht das mit höheren Strahlendosen aus?> Etwa 1000 Impulse pro Sekunde!
Bei einer derart hohen Dosis solltest Du Dich so schnell wie möglich
an einen anderen Ort begeben. Die Genauigkeit der Messung spielt
da m.E. keine Rolle mehr!
> Spielt da der Controller noch mit?
Gut möglich, das bei einer derartigen Dosis auch der Prozessor
kaputt geht oder zumindest das Programm gelöscht wird.
Gruss
Harald
Harald Wilhelms schrieb:>> Spielt da der Controller noch mit?>> Gut möglich, das bei einer derartigen Dosis auch der Prozessor> kaputt geht oder zumindest das Programm gelöscht wird.
Nach 12 Jahren ist das auch schon egal.
Alex schrieb:> Hallo,>> ich habe auch eine AH-411.> Kann mir wer die Beschaltung / Pinbelegung der 4 Kontakte mitteilen?> Bitte auch auf die Mailadresse.
Bitte grab nicht himmelalte Threads aus nur weil darin ein Stichwort
vorkommt.
http://forum.pripyat.de/viewtopic.php?f=10&t=13
Das Teil hat nur 2 relevante 'Pins' Das Gehäuse und der Stift. Ganz
unten im Link ist ein Beitrag, in dem der Anschluss beschrieben ist. Das
Gehäuse ist die Kathode, der Stift die Anode.
Karl Heinz schrieb:> Nach 12 Jahren ist das auch schon egal.
Mal wieder in die Retro-Falle gelaufen. :-(
Wahrscheinlich ist der TE schon längst den Strahlentot gestorben.
