Hallo alle zusammen, ich habe letztens ein paar BPW34 Dioden gekauft und hab mit einer ein "Nebenprojekt" vor. Da ich beim Suchen nach dem Datenblatt über die Seite von Burkhard Kainka gestolpert bin, wollte ich mal die Funktionalität als simpler Detektor für ionisierende Strahlung ausprobieren. Für die Schaltung, die man auch im Elektor-Magazin findet, bräuchte ich jedoch noch ein paar Komponenten und wollte mal als "Übung" probieren, ob ich denn auch mit einem OpAmp arbeiten kann. Beim Thema OpAmps kenne ich mich bisher sehr wenig aus (nur ein Projekt, bei dem ich damit zu tun hatte), daher habe ich mir auf gut Glück einfach einen AD623 geschnappt, der als kleines Board mit Poti für den Gain hier noch rumlag. Die Schaltung sieht quasi exakt wie beim AD623 Datenblatt aus (siehe Bild im Anhang). Ich habe IN+ auf GND gelegt sowie REF und GND verbunden, da ich ja kein differenzielles Signal verstärke. Den Gain habe ich über den Poti maximal eingestellt (also irgendwo sehr nah an 1000x) und betreibe das Ganze im Single-supply Modus (+3,8V Li Akku an VS+ und VS- auf GND gelegt). Das Signal aus der BPW34 geht in den IN- Eingang (verbunden als GND-Anode-Kathode-IN-). Am Oszi sehe ich im DC-Modus auf jeden Fall eine Spannung von 4,5mV, die aber kaum Lichtabhängigkeit zeigt. Im AC-Modus sehe ich bei 2mV/div ein leichtes Rauschen. Ich habe schon ein paar "Peaks" im Rauschen gesehen, die auch signifikant höher waren, aber nur ca. 1x pro 10min auftraten in einem halbwegs dunklen Raum (die Diode ist an sich nicht verpackt und steckt nur auf dem Breadboard). Daher weiß ich nicht ob das jetzt einfach zufälliges Rauschen war, oder ein reales Signal. Es wäre wirklich super, wenn ihr mir helfen könntet herauszufinden ob (a) die Schaltung überhaupt funktionieren kann (oder der Gain zu niedrig oder der OpAmp ungeeignet ist etc.) und (b) ob die Schaltung per se funktionieren kann, ich aber groben Unfug beim Anschließen gemacht habe. Ich hab wie gesagt kaum Erfahrung im Bereich von OpAmps und belese mich gerne tiefer zum Thema, aber es wäre echt lieb, wenn jemand seinen Senf zu meiner "Übung" im Schaltung basteln dazugeben könnte. Vielen Dank im Voraus! LG Paul
Angehängte Dateien:
-
AD623_single.PNG
100 KB
Paul W. schrieb: > daher habe ich mir auf gut Glück > einfach einen AD623 geschnappt Dumm gelaufen. Der AD623 ist kein OpAmp sondern ein Instrumentierungsverstärker. Für die "übliche" Schaltung zum Verstärken von Photodiodensignalen (Transimpedanzverstärker) ist er leider nicht geeignet.
Schau dir mal die Schaltung auf den letzten Seiten an. http://opengeiger.de/StuttgarterGeigerleV1.pdf Dioden---Transimpedanzverstärker(10MegOhm)---Verstärkerx100----Ausgang Wenn man dem Oszibild glauben darf, dann kommen da ca. 0,5V "peaks" am Ausgang heraus. Der AD623 ist für diese Schaltung unbrauchbar.
Vielen Dank für die Infos! Sieht so aus als ob ich da wirklich falsch gegriffen hab... Das "Stuttgarter Geigerle" werde ich auf jeden Fall mal anschauen, damit kann ich mir mal ein Wochenende die Zeit vertreiben. LG Paul
Paul W. schrieb: > Vielen Dank für die Infos! Sieht so aus als ob ich da wirklich falsch > gegriffen hab... > Das "Stuttgarter Geigerle" werde ich auf jeden Fall mal anschauen, damit > kann ich mir mal ein Wochenende die Zeit vertreiben. > LG Paul Schau dir auch mal die Infos und Links auf der Hauptseite an. Der Inhaber der Seite, Bernd Laquai (Impressum), ist wirklich ein Fachmann auf dem Gebiet der Strahlungsmesstechnik. http://opengeiger.de/
:
Bearbeitet durch User
Paul W. schrieb: > Sieht so aus als ob ich da wirklich falsch > gegriffen hab... Zitat von Opengeiger: "Abb. 1: Wechselwirkung der unterschiedlichen Strahlenquanten in einer PIN-Diode mit Plastikgehäuse (schematisch): Die Alpha-Strahlung wird bereits im transparenten Plastikgehäuse vollständig absorbiert, die Beta-Strahlung erreicht die aktive (I)-Zone und kann Ladungsträger generieren, die Gamma- Strahlung wird ohne Wechselwirkung transmittiert" Soll heissen, BPW34 ist nur für Betastrahlung geeignet. Es genügt eben nicht einen ungeeigneten OpAmp zu verwenden, man braucht auch noch den falschen Sensor... Georg
Paul W. schrieb: > (die Diode ist an sich nicht verpackt und steckt > nur auf dem Breadboard). Daher weiß ich nicht ob das jetzt einfach > zufälliges Rauschen war, oder ein reales Signal. Das geht ja gar nicht! Die BPW ist in erster Linie eine lichtempfindliches Bauteil und muß deshalb (genau wie Photomultiplier) absolut lichtdicht verpackt sein, wenn du geringe Mengen von ionisierende Strahlung messen willst. Wahrscheinlich hast du aber nur Störimpulse aus dem Stromnetz gesehen, denn auch empfindliche Verstärker müssen gut abgeschirmt sein. Ein offenes Steckbrett ist dafür so ungefähr der ungeeignetste Aufbau, den man sich vorstellen kann. Als Mindestmaß von Abschirmung könntest du die komplette Schaltung in einer metallischen Keksdose unterbringen und die Photodiode durch ein Bohrloch hinausschauen lassen. Wenn man die Schaltung mit Batterien oder Akkus versorgt, die ebenfalls in diesem Abschirmgehäuse untergebracht sind, vermeidet man viel Ärger, den man sich durch über Verbindungsleitungen eingeschleppte Störimpulse einhandeln kann. Was für einen Prüfstrahler verwendest du?
Die Sache ist die, dass eine solche Diode winzig ist. Das heißt, die Wahrscheinlichkeit, dass ein Teilchen einer Proble die aktive Schicht trifft, ist natürlich viel kleiner als beispielsweise bei einem Zählrohr oder einem Szintillatorkristall. Ein Zählrohr hat eine aktive Fläche, die hunderte male so groß ist wie die einer Photodiode. Aus meiner Sicht die einfachste und billigste Lösung für Bastler ist, sich bei Ebay z.B. ein SBM-20 zu bestellen, und eine der zahlreichen bekannten Schaltungen aufzubauen. Es ist nicht so teuer: https://www.ebay.de/itm/NEUE-SBM-20-SBM20-20-ein-STS-5-SI22G-Geiger-Muller-Rohrzahler/192818571208?hash=item2ce4e1e7c8:g:CZcAAOSwa~hZYOI9:rk:1:pf:0 Ein Zählrohr reicht z.B. auch aus, um die Umgebungsradioaktivität zu messen, wenn die Messzeit hoch genug ist. Dazu findet man Angaben zur Empfindlichkeit der gängigen Zählrohre (d.h. man hat einen Anhaltspunkt, was eine bestimmte Zählrate bedeutet), bei der Diode weiß man eigentlich nicht so genau, was man eigentlich misst. Sie taugt damit hauptsächlich für Vergleichsmessungen. Das SBM-20 ist für Beta und Gammastrahlung geeignet. Wer Alphastrahlung erfassen will, kann ein Fensterzählrohr verwenden. Das LND712 ist eines, das soll so auch im Gammascout sein. Das ist relativ gut zu bekommen, auch für Privatleute. Der Nachteil von Fensterzählrohren ist das empfindliche Fenster. PS: Es gibt kleinere Zählrohre. Ich habe sie probiert. Bei einem SBM-20 ist eine Messzeit für z.B: 150nSv schon halbwegs akzeptabel, bei dem kleinen von Pollin darf man schon 2h messen für das gleiche Ergebnis.
Helmut S. schrieb: > Schau dir mal die Schaltung auf den letzten Seiten an. > http://opengeiger.de/StuttgarterGeigerleV1.pdf > > Dioden---Transimpedanzverstärker(10MegOhm)---Verstärkerx100----Ausgang > > Wenn man dem Oszibild glauben darf, dann kommen da ca. 0,5V "peaks" am > Ausgang heraus. > Ich habe selber mal diese Schaltung hier nachgebaut um Gamma-Strahlen nachzuweisen (ohne Spektroskopie): https://www.elektronik-labor.de/Projekte/Alpha5.html Bei mir funktionierte es nicht. Kann auch an meinem Anwendungsfall liegen. Ich hatte Uranglas als Teststrahler. Die opengeiger-Schaltung ist etwa doppelt so komplex mit der Komparator-Einheit. Kann mir jemand sagen, ob Gamma-Strahlen damit nachweisbar wären? Bei mir soll ein nachgeschalteter AVR die Impulse zählen. Kennt jemand denn noch andere Schaltungen? Mittlerweise ist ja einige Zeit vergangen.
Max M. schrieb: > Ich habe selber mal diese Schaltung hier nachgebaut um Gamma-Strahlen > nachzuweisen (ohne Spektroskopie): > https://www.elektronik-labor.de/Projekte/Alpha5.html > Bei mir funktionierte es nicht. Das wundert mich nicht. Ich habe die Schaltung mal in der Simulation mit meinem "Standard-Testsignal" (welches ich aus tausenden Messungen an Proben abgeleitet habe) geprüft. Erwartungsgemäß kommt da fast nichts raus. Ein durchschnittliches Betateilchen erzeugt in der Kainka-Schaltung eine Ausgangsamplitude von gerademal 250µV nach dem TIA. Die Ursache ist die extrem langsame Schaltung mit zu großer wirksamer Kapazität am Sensor. Mit einer Rückkoppelkapazität von 1pF am TIA bekommt man schon die 10-fache Amplitude.
Max M. schrieb: > Ich habe selber mal diese Schaltung hier nachgebaut um Gamma-Strahlen > nachzuweisen (ohne Spektroskopie): > https://www.elektronik-labor.de/Projekte/Alpha5.html Hast Du hier: https://www.elektronik-labor.de/Projekte/Projekte.html#gamma Schon nach anderen, einfacheren Schaltungen gesucht? Vielleicht ist Dein Strahler auch einfach nur zu schwach für Deinen Detektor.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.