Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strahlungssensor zur Detektion


von Pascal S. (Firma: oibuj) (pascalsupanz)


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Guten Tag,

ich versuche seit einiger Zeit für eine Arbeit einen handlichen 
Strahlungsdetektor zu basteln. Der Detektor sollte handlich sein. Dafür 
habe ich die Photodiode BPW34 verwendet, jedoch vergeblich.
Nun, da ich langsam Zeitdruck bekomme, habe ich mir überlegt ob es nicht 
einen Sensor gibt der das kann.
Der Sensor müsste nur ionisierende Strahlung detektieren können. Das 
Signal des Sensors muss dann mit einem RaspberryPi oder Arduino 
ausgewertet werden.

Hätte jemand eine Idee welche ich nehmen könnte?

Danke im Voraus!

: Bearbeitet durch User
von lrep (Gast)


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Pascal Supanz schrieb:
> ob es nicht
> einen Sensor gibt der das kann.

Der was kann?

Üblicherweise  vewrwendet man zum Nachweis ionisierender Strahlung 
Geiger-Müller-Zählrohre.

Pascal Supanz schrieb:
> Der Sensor müsste nur ionisierende Strahlung detektieren können.

Dann ist die BPW34 ungeeignet, denn hierbei handelt es sich um einen 
Empfänger für sichtbares Licht.

von Boogieman (Gast)


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von Pandur S. (jetztnicht)


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>.. ionisierende Strahlung ..

was genau ?

von lrep (Gast)


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Boogieman schrieb:
> Gut, dass die BPW34 das nicht weiß.
>
> 
http://www.elektor-magazine.com/de/zeitschrift/alle-elektor-ausgaben.html?tx_elektorarticle_listissues%5Barticle%5D=3809&tx_elektorarticle_listissues%5Baction%5D=show

Du hast das Wörtchen "nur" überlesen.
Das sich Halbleiter auch zum Nachweis ionisierender Strahlung eignen, 
ist ein alter Hut.
Es gibt sogar eine App, die den Kamerachip eines Smartphones dafür 
nutzt.

von physiker (Gast)


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Also wie immer, mehr Details bitte: Welche Art von Strahlung? Alpha, 
Beta, Gamma, (Neutronen)? Welcher Energiebereich und welche 
Empfindlichkeit? Soll zwischen verschiedenen Strahlungsarten 
unterschieden werden können?

Was ist das Ziel: Basteln um zu zeigen, daß Du es hinbekommst (unter 
welchen Randbedingungen, was darfst Du fertig kaufen? Oder muss es 
McGyver mäßig sein?) oder soll das hinterher eingesetzt werden?

Damit verbunden: Welches Budget, sonst einfach bei Hamamatsu schauen was 
es so gibt.

Hast Du mal in die einschlägige Literatur geschaut, z.B. Leo, Knoll oder 
Spieler?

von Werner M. (Gast)


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Boogieman schrieb:
>>Dann ist die BPW34 ungeeignet
> Gut, dass die BPW34 das nicht weiß.

Dafür weiß sie, dass die Nachweisempfindlichkeit mit der Größe des 
Nachweisvolumens des Sensors zusammenhängt. Entsprechend gering ist bei 
so einer zierlichen BPW34 die Chance, daß sie von einem ionisierenden 
Photon/Teilchen getroffen wird.

von Pascal (Gast)


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physiker schrieb:
> Also wie immer, mehr Details bitte: Welche Art von Strahlung?
> Alpha,

Gammastrahlung


> Was ist das Ziel: Basteln um zu zeigen, daß Du es hinbekommst (unter
> welchen Randbedingungen, was darfst Du fertig kaufen? Oder muss es
> McGyver mäßig sein?) oder soll das hinterher eingesetzt werden?

Nein es sollte quasi ein richtiges "Gerät" sein.
Es ist ein Teil meiner Diplomarbeit also sollte es sich zur Vorführung 
eignen.

> Damit verbunden: Welches Budget, sonst einfach bei Hamamatsu schauen was
> es so gibt.

Fertig gekauft sollte eigentlich nur der Sensor werden.
Budget: bis 100€

von Basti der Bastler (Gast)


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>Gammastrahlung

Pollin hat da was für dich im Angebot:

http://www.pollin.de/shop/dt/Njc3OTgxOTk-/Bausaetze_Module/Bausaetze/Bausatz_Geiger_Mueller_Zaehler_.html

Mit original russischem Geiger-Müller-Zählrohr!

von physiker (Gast)


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Wie wäre es mit
First Sensor X100-7-SMD
hat nach
http://circuitsalad.com/2012/11/19/a-solid-state-photodiode-gamma-radiation-detector/

wohl die zehnfache Fläche. Das Datenblatt sagt Peak-Empfindlichkeit bei 
2keV-20keV. Bei Mouser kostet das Teil 98€.

von physiker (Gast)


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Was für eine Quelle hast Du bei Deinen erfolglosen Versuchen verwendet?

von Pascal (Gast)


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Basti der Bastler schrieb:
>>Gammastrahlung
>
> Pollin hat da was für dich im Angebot:
>
> http://www.pollin.de/shop/dt/Njc3OTgxOTk-/Bausaetz...
>
> Mit original russischem Geiger-Müller-Zählrohr!

Danke

von Pascal (Gast)


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physiker schrieb:
> Wie wäre es mit
> First Sensor X100-7-SMD
> hat nach
> http://circuitsalad.com/2012/11/19/a-solid-state-p...
>
> wohl die zehnfache Fläche. Das Datenblatt sagt Peak-Empfindlichkeit bei
> 2keV-20keV. Bei Mouser kostet das Teil 98€.

Danke

von Dampfnilp (Gast)


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>>physiker schrieb:
>> Also wie immer, mehr Details bitte: Welche Art von Strahlung?
>> Alpha,
>
>Gammastrahlung


Nochmals ... was ? Von wieviel bis wieviel keV? Ab 500keV kann man p-e 
Paare haben. Also BPW32 oder so. Plastik weg und viel Sperrspannung 
anlegen.

von Pascal (Gast)


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physiker schrieb:
> Was für eine Quelle hast Du bei Deinen erfolglosen Versuchen
> verwendet?

http://www.elektronik-labor.de/Projekte/Alpha.html

http://www.vk2zay.net/article/265

von Pascal (Gast)


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Dampfnilp schrieb:
>>>physiker schrieb:
>>> Also wie immer, mehr Details bitte: Welche Art von Strahlung?
>>> Alpha,
>>
>>Gammastrahlung
>
> Nochmals ... was ? Von wieviel bis wieviel keV? Ab 500keV kann man p-e
> Paare haben. Also BPW32 oder so. Plastik weg und viel Sperrspannung
> anlegen.

caesium 137 also 660keV

von physiker (Gast)


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Sorry Missverständnis: Ich meinte welche radioaktive 
Quelle/Prüfstrahler. Welche Aktivität, wie nah dran?

von Pascal (Gast)


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physiker schrieb:
> Sorry Missverständnis: Ich meinte welche radioaktive
> Quelle/Prüfstrahler. Welche Aktivität, wie nah dran?

Meine Quelle ist ein Cäsiumstrhler. Die Reicheite beträgt soweit ich 
weiß 15cm

von Matthias K. (kannichauch)


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Ionisierende Strahlung aus Kernzerfall kann Lichtblitze in transparenten 
Werkstoffen erzeugen.
Man verstärkt diese Lichtblitze mit Verspiegelung.

von Hans (Gast)


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physiker schrieb:
> Wie wäre es mit
> First Sensor X100-7-SMD

Gibt es auch fertig als Modul (PocketGeiger Type5) aus Japan bei 
http://www.radiation-watch.org für ~50€ + 6€ Versand.

von lrep (Gast)


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Pascal schrieb:
> Meine Quelle ist ein Cäsiumstrhler.

Etwa Pilze aus dem bayerischen Wald?
Da wirst du mit einer zweckentfremdeten Photodiode wohl nichts finden.

von Pascal (Gast)


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lrep schrieb:
> Pascal schrieb:
> Meine Quelle ist ein Cäsiumstrhler.
>
> Etwa Pilze aus dem bayerischen Wald?
> Da wirst du mit einer zweckentfremdeten Photodiode wohl nichts finden.

Welche Quelle sollte ich dann deiner Meinung nach nehmen damit die BPW34 
funktioniert?

von lrep (Gast)


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Pascal schrieb:
> Welche Quelle sollte ich dann deiner Meinung nach nehmen damit die BPW34
> funktioniert?

Für einen derartig schlechten Detektor wirst du schon etwas wirklich 
radioaktives nehmen müssen, wie ein Stückchen Pechblende vom 
Mineralienhändler, Uranglas oder eine Uran-haltige Glasur, oder 
Leuchtzifferblätter von vor dem zweiten Weltkrieg.
Derlei "Prüfstrahler" werden z.B. regelmäßig bei ebay angeboten.

Insbesondere bei den Leuchtzifferblättern (z.B. von damaligen 
Flugzeuginstrumenten) ist schon Vorsicht geboten, denn das sind wirklich 
sehr starke Strahler. Wenn man deren Leuchten heute  kaum noch sieht, 
dann liegt das daran, dass die Strahlung den Leuchtstoff zerstört hat; 
die Radioaktivität aber ist noch fast vollständig vorhanden!

Am anderen Ende, mit geringer Aktivität, werden als "Prüfstrahler" 
Thorium-haltige Schweisselektroden oder Glühstrümpfe angeboten.
Ich habe aber schon Zweifel, ob du deren Radioaktivität mit einem solch 
primitiven Aufbau überhaupt findest.

Für die Messung der Belastung von Lebensmitteln wie Pilzen u.ä. braucht 
man i.d.R. die besten Detektoren, die man bekommen kann.
Außerdem muß man die natürliche Strahlung so gut wie irgend möglich 
abschirmen, indem man die Meßanordnung von allen Seiten mit z.B. 
mindestens 10cm Blei abschirmt.
Auch dafür eignet sich nicht jedes Blei vom Schrotthändler, sondern es 
werden Sorten von bestimmten Fundorten verwendet, die von Natur aus 
möglichst wenig eigene Radioaktivität haben.

von physiker (Gast)


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@Irep Aber Römerblei braucht er ja nicht wirklich, soll wahrscheinlich 
kein Low-Background Experiment werden. Und da käme er mit seinem Budget 
auch nicht hin, obwohl das würde auch für gerade anderthalb normale 
Bleiziegel reichen. Aber was es genau werden soll, wissen wir ja immer 
noch nicht.

Meine Hoffnung wäre ja, daß wenn das an einem Lehrstuhl oder Institut 
stattfindet, welches ab und an mit Radioaktivitätsmessungen umgeht, auch 
umschlossene radioaktive Quellen zugelassener Bauart vorhanden sind. Bei 
"Flohmarktquellen" wäre ich vorsichtig. Insbesondere bei diesen 
Radiumgeschichten ist Inkorporation wirklich saugefährlich. Zum anderen 
die langweilige aka juristische Seite: Wenn man es als Quelle und 
nicht als Messobjekt benutzt, wird es auch als Quelle eingestuft, d.h. 
es muss von der eigenen Umgangsgenehmigung abgdeckt sein und angemeldet. 
Das natürlich AFAIK (keine Rechtsberatung) und unter Berücksichtigung 
des zutreffenden Bundeslandes. Besser mit dem eigenen 
Strahlenschutzbeauftragten reden.

von Basti (Gast)


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