Im letzten Elektor war ein Srahlungsmesser mit Photodiode: http://www.elektor.de/jahrgang/2011/april/online-extra-geigerzahler-im-selbstbau.1747968.lynkx Ein Video dazu gibt es auf youtube:http://www.youtube.com/user/bkelektronik Ob man wohl auch ein Monokristaline Solarzelle nehmen könnte? Da hätte man eine größere Detektionsfläche.
Bei Fotodioden wie der BPW34 erzeugen die Alpha- oder Betateilchen bewegliche Ladungen in der I-Sperrschicht, die eine sehr geringe Gesamtladung darstellen und an der Kapazität am Eingang des folgenden Verstärkers nur sehr kleine Impulse bilden. (im uV-Bereich) An einem Verstärker (3 BC848, mit einer Rauschspannung von Uss ca.200mV am Ausgang) bekommt man Impulse nur mit etwa 1V Höhe. Durch die große Kapazität einer Solarzelle wird die Höhe der Impulse wahrscheinlich auf so kleine Werte absinken, dass sie nicht mehr erkennbar sind. Ich weiß nicht, ob Solarzellen überhaupt in PIN-Struktur aufgebaut sind, wie die BPW34. Bei einfacher PN-Sperrschicht ist dann die Kapazität der Diode/Solarzelle sowieso viel zu groß als dass auswertbare Impulse entstehen könnten.
Hallo Peter, leider ist mir auch zu spät aufgefallen, dass in dem Artikel ein PIN-Diode verwendet wird. Ich war im Elektronikgeschäft und habe auf Verdacht eine BPW21 erstanden, die mich doch glatt 5€ gekostet hat. Leider habe ich erst danach den Artikel noch mal gelesen. PIN-Dioden sind wohl durch die kleinere Sperrschichtkapazität deutlich schneller, was auch in dem von Elektor referenziertn Artikel steht: http://thm.ankara.edu.tr/tac/YAZOKULU/yazokulu6/dersler/06-09-2010/erhan-emirhan-cenap-ozben-pin-photodiode.pdf Wie wären eigentlich Avalanche Dioden geeignet? Die sind ja noch schneller. Empfindlicher eventuell auch, könnte ich mir vorstellen. Oben habe ich mich mit dem Link zu der Elektorseite etwas vertan: http://www.elektor.de/jahrgang/2011/juni/fotodiode-misst-gammastrahlung.1812240.lynkx
Die BPW 21 ist durch den speziellen Filter relativ teuer. So schlimm ist es nicht wenn es eine PN Diode ist. Auch da ist da Grundmaterial nicht so hoch dotiert und die Geschwindigkeit meist nicht so langsam. Zumindest bei Alpha Teilchen sind die Pulse groß genug, das man sich auch relativ lange Zeit lassen kann mit der Auswertung, ohne das sie im Rauschen untergehen. Die Alphas werden ja auch dicht an der Oberfläche absorbiert und kommen gar nicht weit ins Material. Bei Beta Strahlung ist die Eindringtiefe schon größer und das Signal schwächer - da wäre eine PIN Diode sicher besser, ggf. sogar 2 oder 3 hintereinander. Ich habe mal mit der BPW24 einen ähnlichen Sensor für alpha Partikel aufgebaut. Da wurden die Pulse dann halt mit einem realiv langsamen Transimpedanzverstärker so weit gestreckt das eine Auswertung per µC, auch ohne extra analoge Schaltung zur Spitzenwert-erfassung ging. Eine normale Solarzelle wird da eher nicht gehen. Da ist einfach die Fläche zu groß und der Leckstrom und damit da Rauschen zu hoch.
Avalanche-Dioden sind wahrscheinlich weniger geeignet. Bei ihnen besteht der maßgebende Mechanismus darin, dass die Sperrschicht mit so hoher Spannung betrieben wird, dass die photoelektrisch beweglich gemachten Ladungsträger durch Stoßionisation etwa um den Faktor 100 vervielfacht werden. Es würden also bei ausreichender Betriebsspannung stärkere Impulse als bei einer PIN-Diode entstehen, aber: Durch die hohe Spannung wird zwar die Sperrschicht am PN-Übergang relativ breit sein, aber bei weitem nicht so breit wie bei einer PIN-Struktur. Deswegen ist das für Strahlung empfindliche Volumen deutlich geringer.
Guten Morgen, ich bin neu in dem Forum, interessiere mich für den Geiger Müller Zähler. Habe durch Zufall bei der Bucht den Type 5 Pocket Geiger gefunden. Dieser hat einen Sensor: First Sensor AG (Germany) X100-7. Das ist ja im Prinzip eine Photodiode nur "verbessert" um mehr zu erkennen. Auf der HP von First Sensor gibt es noch weitere Sensoren den X100.72 u.s.w. Hat hier Jemand schonmal was mit so einem Sensor gemacht? wie ist der im vergleich zu einem mit Zählrohr?
Thomas Müller schrieb: > Hat hier Jemand schonmal was mit so einem Sensor gemacht? Bernd Kainka hat da einige Versuche gemacht. Schau Dich doch mal auf seinen Seiten um. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Thomas Müller schrieb: > >> Hat hier Jemand schonmal was mit so einem Sensor gemacht? > > Bernd Kainka hat da einige Versuche gemacht. Schau Dich doch mal > auf seinen Seiten um. > Gruss > Harald Der Bernd heißt aber Burkhard. Hier sind etliche Links zu Burkhards Versuchen: http://www.elektronik-labor.de/Projekte/Projekte.html
Thomas Müller schrieb: > wie ist der im vergleich zu einem mit Zählrohr? Diese Halbleitersensoren sind die modernen Zählrohre. Wie jede Photodiode haben sie einen Dunkelstrom, der aber im Gegensatz zu dem Elektormüll minimiert ist. Dieses dauernde Hintergrundrauschen verschlechtert etwas die Erkennung von geringen Intensitäten. Dafür haben sie oftmals Szintillationskristalle, also Chemie die Gammastrahlen in Lichtblitze umsetzt, denk an floureszierende Materialíen. Die Beschaltung ist auf Grund der geringen Spannung einfacher als bei Geiger-Müller-Zählrohren, auch mit dem Löschen haben sie keine Probleme, dafür tut es Halbleitersensoren gut wenn sie gekühlt werden.
Andi schrieb: > Der Bernd heißt aber Burkhard. Du hast natürlich recht. Witzigerweise habe ich mit google und Bernd Kainka jede Menge Links auf Burkhards Seiten gefunden. :-)
Könnte man eigentlich auch mit einem aus der Metallhülle genommenen Schwingquarz Radioaktivität detektieren? Regt radioaktive Strahlung einen Quarz eventuell kurz zu einer gedämften Schwingung an, die man dann hinter einem Filter gut erkennen kann?
Gerri schrieb: > Könnte man eigentlich auch mit einem aus der Metallhülle genommenen > Schwingquarz Radioaktivität detektieren? Wenn Du genügend verstärkst, könntest Du vermutlich jeden beliebigen Gegenstand als Detektor verwenden. Doch, wozu sollte das gut sein? Ich schlage vor, zukünftig statt LEDs gewöhnliche (Glas-)Dioden zu verwenden. Wenn man genügend Strom durchschickt, leuchten die auch. Gruss Harald
Nana, so völlig aus der Welt ist die Idee mit dem Quarz nicht (praktisch aber schon..). Im Prinzip will man ja "ionisierende Strahlung" nachweisen. Wenn also ein derartiges Teilchen durch ein Medium fliegt, wo es an den Atomen anrempelt und dadurch Ladungsträger aus ihrem Verbund schlägt, dann würde man diese Ladungsträger bloß per angelegtem elektrischen Feld absaugen müssen und man hätte damit einen Strom, der proportional zur mittleren Ionisierung ist. Nun sind Quarze aber recht gute Isolatoren... W.S.
Nachdem ich auch schon seit längerem damit experimentiere: https://www.mouser.at/ProductDetail/First-Sensor/PS100B-7-CERPINE?qs=hIohqi1S7IpESqboln%2FhyQ%3D%3D Nun habe ich erstmals eine so große (100mm2) Diode zu einem halbwegs erträglichem Preis gefunden, die letzte in der Art von Hamamatsu die ich angefragt habe lag bei >400 Euro. Die wäre sogar schon lichtdicht verpackt und immerhin mehr als 14* größer als eine BPW34. Einzig störend ist die minimale Betriebstemperatur von -20°C da müsste ich für meine Anwendung wohl heizen, naja. Glaubt Ihr diese Diode wäre einen Versuch wert?
A. K. schrieb: > Nachdem ich auch schon seit längerem damit experimentiere: > > https://www.mouser.at/ProductDetail/First-Sensor/PS100B-7-CERPINE?qs=hIohqi1S7IpESqboln%2FhyQ%3D%3D > > Nun habe ich erstmals eine so große (100mm2) Diode zu einem halbwegs > erträglichem Preis gefunden Schöner Sensor (würde ich bei mir auch gern mal probieren), aber: Die Fläche ist ziemlich groß und damit auch die Kapazität und der Dunkelstrom. Die große Fläche bringt dir mehr Messereignisse, die Fläche mehr Kapazität und damit kleineres Signal (weil die Teilchen bestimmte Ladungen generieren) und der Dunkelstrom mehr Rauschen. Im Ergebnis bekommst du mehr Pulse, die aber viel kleiner sind und dazu noch mehr Rauschen als bei einer BPW34. Willst du das? Und kann deine Schaltung das? Die immer wieder genannten vom B. Kainka keinesfalls. Da kommt ja schon bei fetten Alphas ohne Abdeckung des Sensor in der lichtabgeschirmten Kiste nur noch ein schnarchlangsames Minibisschen raus. Die besten Pulse, die der je zeigte hatten ein SNR von ca. 14dB bei 100µs Anstiegszeit. Ich hab mir einen Sensor und eine schnelle Schaltung gebastelt, die bei Umgebungslicht funktioniert und 100-mal schneller ist und dabei auch noch den 10-fachen SNR liefert (Bild 1). Damit kann man sogar die einzelnen Teilchentypen ohne Platten davor auseinanderhalten (Bild 2). Also, je nachdem was und wie du messen willst, kann der Sensor besser oder schlechter als eine BPW34/BPX61 sein.
Elliot schrieb: > Ich hab mir einen Sensor und eine schnelle Schaltung gebastelt, die bei > Umgebungslicht funktioniert und 100-mal schneller ist und dabei auch > noch den 10-fachen SNR liefert (Bild 1). Sehr schöne Ergebnisse, ich habe bisher mit 2 Stück ADA4817 experimentiert, mit gemischtem Erfolg. Ich habe als Prüfstrahler "nur" einen Uranglaswürfel, bin mir also nicht sicher ob es an meiner Schaltung oder am Strahler liegt. Generell fehlen mir belastbare Infos bzgl. Dimensionierung, selbst Paper von zB. Researchgate also "echten Wissenschaftlern" wiedersprechen sich teilweise, nichtmal bei der Einbaurichtung der Diode scheint man sich hier einig zu sein. Ich habe meine BPW34 in eine SMA Abdeckkappe mit schwarzem Loctite Dichtstoff eingeklebt, das IR Signal einer Fernbedienung ist allerdings trotzdem ganz leicht sichtbar. Würdest du deine Schaltung hier teilen? LG und Danke für die Antwort.
A. K. schrieb: > Generell fehlen mir belastbare Infos bzgl. Dimensionierung Das kenne ich, hab vor etlichen Jahren auch mal sowas gesucht und dann aufgegeben und mir selbst was überlegt. War auch besser so. A. K. schrieb: > Würdest du deine Schaltung hier teilen? Nicht wenn es sich irgendwie vermeiden lässt. Gerade auch wegen Bild 2 (da sind 2 Kurven!). Aber ich habe die Erfahrung gemacht, daß man das nicht braucht. Wenn man überzeugt ist daß es geht und man´s unbedingt will, schafft man´s auch.
Elliot schrieb: > Nicht wenn es sich irgendwie vermeiden lässt. Gerade auch wegen Bild 2 > (da sind 2 Kurven!). Ok, das ist wohl wirtschaftlich interessant, ich könnte dir auch meine email hinterlassen, nicht das es deine Schaltung in ein paar Wochen auf Ebay aus China gibt:) Könntest du etwas über die Topologie/Konzept erzählen? LG
Geigerzähler mit Dioden auf zu bauen ist einfacher als mit Zählrohren wegen deren hoher Spannung. Was dabei gerne übersehen wird, ist die Tatsache, das das "Zählrohr" auch getroffen werden muss. Da brauchts dann schon mal ein "Klein Chernobyl" um da bei einer Pin Diode von der Größe einer 1N4148 einen Tick zu erzeugen. Schaltungen für die Hochspannung gibt es genug im INET, zumal ein Zählrohr praktisch keinen Strom braucht. Ein abgewandeltes Nixie Netzteil funzt auch.
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