Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik BPW34 kann Strahlung messen, doch herkömmliche LEDs?


von Steffen S. (steffenkame)


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Hallo,

Was unterscheidet die BPW34-Diode bei der Strahlenmessung von einer 
herkömmlichen LED. Wenn ich diese vom Umgebungslicht abschirme, müsste 
ich doch auch von der Strahlung verursachten minimalen Strom messen 
können.

Gruß Steffen

von Werner (Gast)


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Ja

von Steffen S. (steffenkame)


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Ich meine radioaktive Strahlung!

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Ja

von Steffen S. (steffenkame)


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Hallo Markus,

hast du das mal gemacht?

von guter Rat (Gast)


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kein Unterschied, da beide für diesen Zweck ungeeignet.

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Ja:
Beitrag "Re: Radioaktivität messen?"

Ich lies das Teil mal beim Zahlarzt mit Röntgenstrahlen bestrahlen und 
dabei blinkte es wie verrückt.

In Fukushima war ich damit noch nicht ;-)

: Bearbeitet durch User
von der alte Hanns (Gast)


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> Zahlarzt

Herrlich! Das rettet meinen Abend.

von Steffen S. (steffenkame)


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Es geht mir darum, überhaupt Strahlung zu detektieren.
Dafür ist die BPW34 geeignet.
Doch was macht die BPW34 noch geeigneter als eine herkömmliche LED?

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Zahnarzt nicht Zahlarzt ...

Ob es bei radioaktive Strahlen anders (gar nicht) reagiert, als wie bei 
Röntgenstrahlen weiß ich nicht.
Jedenfalls wenn das Teil anfängt zu blinken, dann sollte man schon lange 
weg sein.

Die BPW34 habe ich komplett in Platinen-Material eingelötet, sind somit 
komplett abgeschirmt und das ganze noch in ein schwarzes 
Kunstoffgehäuse. Drinnen beim BPW34 ist es garantiert dunkel.

Beim klopfen auf den Tisch blinkt es auch, da fallen wohl einige 
Elektronen durch was der OP registriert.

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Steffen S. schrieb:
> Doch was macht die BPW34 noch geeigneter als eine herkömmliche LED?

die extra große Fläche.

von Wolfgang (Gast)


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Steffen S. schrieb:
> bei der Strahlenmessung

Du siehst, es gibt verschiedene Strahlen, angefangen mit EM-Strahlung 
von eV bis GeV oder mehr, verschiedensteKorpuskularstrahlen,...

Da solltest du etwas genauer beschreiben, um was es dir geht.

von Steffen S. (steffenkame)


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Markus Müller schrieb:
> Ja:
> Beitrag "Re: Radioaktivität messen?"
>
> Ich lies das Teil mal beim Zahlarzt mit Röntgenstrahlen bestrahlen und
> dabei blinkte es wie verrückt.
>
> In Fukushima war ich damit noch nicht ;-)

Ne LED als Zahnersatz?
Die Form passt ja.

von Steffen S. (steffenkame)


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Markus Müller schrieb:
> Zahnarzt nicht Zahlarzt ...
>
> Ob es bei radioaktive Strahlen anders (gar nicht) reagiert, als wie bei
> Röntgenstrahlen weiß ich nicht.

Röntgenstrahlen = radioaktive Strahlen

von Steffen S. (steffenkame)


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Wolfgang schrieb:
> Steffen S. schrieb:
>> bei der Strahlenmessung
>
> Du siehst, es gibt verschiedene Strahlen, angefangen mit EM-Strahlung
> von eV bis GeV oder mehr, verschiedensteKorpuskularstrahlen,...
>
> Da solltest du etwas genauer beschreiben, um was es dir geht.

Ich schrieb radioaktive Strahlung.

von Steffen S. (steffenkame)


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Markus Müller schrieb:
> Steffen S. schrieb:
>> Doch was macht die BPW34 noch geeigneter als eine herkömmliche LED?
>
> die extra große Fläche.

Wenn es die Fläche ist, könnte ich ja auch viele LEDs nehmen um die 
Fläche zu vergrößern.

von Stepper (Gast)


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BPW34 ist eine aber Fotodiode und keine LED.
Vielleicht hat eine LED einen schwach ausgeprägten Fotodiodeneffekt.

Aber Sensibilität auf Radioaktivität ist ja ein schwach ausgeprägter 
Effekt eine empfindlichen Fotodiode.

Mit einer LED hättest Du also einen schwach ausgeprägten Effekt eines 
schwach ausgeprägten Effektes ...

von holger (Gast)


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>Wenn es die Fläche ist, könnte ich ja auch viele LEDs nehmen um die
>Fläche zu vergrößern.

Bringt nichts wenn die LEDs auf die Wellenlänge der Strahlung
nicht reagieren. Die BPW34 kann noch ein bisschen Gammastrahlung
detektieren.

von Norbert M. (Gast)


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Steffen S. schrieb:
> Röntgenstrahlen = radioaktive Strahlen

So ein Blödsinn. Als "radioaktive Strahlung" bezeichnet man im 
Allgemeinen jene ionisierende Strahlung, die durch den Zerfall bzw. die 
Umwandlung von Atomkernen entsteht.

Röntgenstrahlung dagegen entsteht durch Abbremsung von Elektronen oder 
durch energetische Übergänge in Elektronenhüllen.

MfG, NOR

[Ja, es gibt Bereiche, in denen sich die Energie der Photonen zwischen 
Gamma- und Röntgenbereich überlappt, aber pauschal zu sagen, 
Röntgenstralung und radioaktive Strahlung wäre das Gleiche bleibt 
dennoch falsch]

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Radioaktive Strahlen, ich stelle mir das immer so vor wie kleine Nadeln 
die durch den Raum schließen.

Um so kleiner die Fläche des Detektors ist um so geringer ist somit die 
Chance diese "Nadel" zu empfangen. Somit sollte der Detektor eine 
möglichst große Fläche haben (oder einen Trichter, der die auf die 
Fläche leitet).

Von radioaktiven Strahlen gibt es unterschiedliche. Alpha, Beta und 
Gamma.
- Alpha - dringen nicht in die Haut ein
- Beta - einfacher Plastik-Anzug hält die ab
- Gamma - dringen überall durch (fast)
Da mein Gerät ein PVC-Gehäuse und eine Abschirmung aus Kupfer hat kann 
es nur die Gamma-Strahlen zeigen.

von Geiger Müller (Gast)


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Ich frage mich ernsthaft, warum kommerzielle Geigerzähler auch heute 
noch Geiger Müller Zählrohre verwenden, wenn eine simple LED doch 
genauso genügen würde.

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Kommerzielle Produkte MÜSSEN zu 100% richtig funktionieren.

Hingegen diese BPW34-Schaltung ist ein reines Bastel-Projekt und könnte 
funktionieren. Zudem zählt der BPW34 falsch (klopfen auf das Gerät!).

Wenn es was gescheites sein soll, dann kaufe ein Gamma-Scout.

: Bearbeitet durch User
von W.S. (Gast)


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Norbert M. schrieb:
> So ein Blödsinn.

Bevor du sowas schreibst, solltest du besser zuvor mal ein bissel 
Kernphysik lernen. Dann würdest du sowas nicht mehr schreiben.

Die BPW34 ist elektrisch gesehen genauso gut oder schlecht zum 
Detektieren von ionisierender Strahlung geeignet wie alle anderen Chips 
mit einer Sperrschicht, die man vorspannen kann, um dadurch ein zum 
Wechselwirken geeignetes Volumen zu erhalten. Der mechanische Aufbau 
hingegen schränkt die Verwendbarkeit ein. Es gibt ein Glasfenster und 
eine Metallhülle, die Alpha-Teilchen weitestgehend abschirmen. Bleiben 
also noch Beta und Gamma, wozu im Prinzip auch Röntgen zählt.

Stepper schrieb:
> Aber Sensibilität auf Radioaktivität ist ja ein schwach ausgeprägter
> Effekt eine empfindlichen Fotodiode.

Und wie kommst du auf diese Weisheit?
Bandabstand, eigentliche Dicke des aktiven Volumens und mechanischer 
Aufbau sind die eigentlichen Parameter. Nebenbei gesagt, werden 
heutzutage selbst Aufbauten mit einer Diamant-Schicht als Detektoren 
benutzt. Im Prinzip ist es ganz einfach: ein durch den Detektor 
fliegendes Teilchen rempelt an den Atombestandteilen im aktiven Volumen 
an, schlägt dort geladene Teilchen heraus, erzeugt deshalb Ladungspaare 
(herausgeschlagenes und der verbleibende Rest) und diese können dann per 
elektrischem Feld herausgesaugt werden und damit einen kleinen Strompuls 
erzeugen, der detektiert werden kann.

W.S.

von Steffen S. (steffenkame)


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@Norbert

Röntgenstrahlung = ionisierende Strahlung! Immer

Zeig mir den Bereich, in welchem Röntgenstrahlung nicht ionisierend ist.

von Steffen S. (steffenkame)


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Geiger Müller schrieb:
> Ich frage mich ernsthaft, warum kommerzielle Geigerzähler auch heute
> noch Geiger Müller Zählrohre verwenden, wenn eine simple LED doch
> genauso genügen würde.

Weil sie so viel exakter sind.
Es geht darum ob LEDs ionisierende Strahlung überhaupt messen können.

von Wolfgang (Gast)


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Steffen S. schrieb:
> Ich schrieb radioaktive Strahlung.

"Radioaktive Stahlung" ist ein Oberbegriff.
Es gibt Alpha-, Beta- und Gammastahlung.

Alpha-S. kommt bestimmt nicht durch's Gehäuse und sowohl bei Beta- als 
auch Gamma-Stahlung kommt es noch sehr auf die Energie drauf an, die du 
angucken möchtest.
Um auf vernünftige Nachweisempfindlichkeiten zu kommen, brauchst du 
Fläche, viel Fläche. Weder LED noch BPW34 haben da nenneswert etwas zu 
bieten.

von Steffen S. (steffenkame)


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Wolfgang schrieb:
> Steffen S. schrieb:
>> Ich schrieb radioaktive Strahlung.
>
> "Radioaktive Stahlung" ist ein Oberbegriff.
> Es gibt Alpha-, Beta- und Gammastahlung.

Die richtige Fragestellung lautet: Können 08/15-LEDs Gammastrahlung 
überhaupt detektieren?

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Probiere es aus, den Schaltplan habe ich bereits verlinkt. Der Zahnarzt 
deines Vertrauens kann Dir sicher helfen.

Eine LED wird sicher nicht das Oberflächenproblem lösen. Auch 100 LED's 
wohl nicht, man wird damit noch zusätzlich funkende Handys wegen den 
langen Drähten empfangen.

: Bearbeitet durch User
von Geiger Müller (Gast)


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Was hilft es einem, wenn man zum Nachweis eines (minimalen) Effekts mit 
der hochenergetischen Röntgenkeule und minimalstem Abstand zwischen 
Quelle und Detektor operieren muß. Wo bleibt da der praktische Nutzen.
Für "Jugend forscht" aber ein dankbares Thema.

von Steffen S. (steffenkame)


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Wo ist der Link?

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Mein zweites Posting.

von Peter R. (pnu)


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Zurück zur Eingangsfrage des thread:

Die BPW 34 ist als Strahlungsdetektor wegen ihres Aufbaus weitaus besser 
geeignet als eine LED:

Die BPW hat eine PIN-Struktur, also zwischen P und N eine etwa 0,1mm 
breite Zone mit nahezu undotiertem (intrinsic) Silizium. Bei 
Sperrbetrieb entsteht dann eine etwa 100µm breite Sperrschicht, in der 
ionisierende Vorgänge erfasst werden können.

Bei LEDs ist diese Sperrschicht wohl um den Faktor 50 dünner da die 
I-Schicht fehlt, das "Detektorvolumen" entsprechend kleiner.- die 
Empfindlichkeit entsprechend geringer.
Außerdem ist bei einer LED der Sperrbetrieb nicht vorgesehen, Sperrstrom 
ist wohl viel größer und "unsauberer" als bei einer BPW34.

Meine Erfahrung:
Mit einer BPW34 und einem rauscharmen Verstärker lässt sich an einem 
Leuchtzifferblatt einer Uhr aus den Vor-50-er Jahren und einem Stück 
Pechblende-Mineral die radioaktive Strahlung gut nachweisen 
(wahrscheinlich beta)

Die Radioaktivität eines Kalium enthaltenden Blaukorndüngers (Gamma) 
wird aber nur von einem Geiger-Rohr erfasst, weil das Detektorvolumen 
der BPW34 da zu klein ist, im Vergleich zum Geiger-Rohr.

: Bearbeitet durch User
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