twam.info » Geigerzähler

Geigerzähler 2.0 – Es geht voran

twam — Sun, 10 Apr 2011 21:46:50 +0000

LND 712

Vor 2 Wochen habe ich über meine Geigerzähler Testaufbauten berichtet. Inzwischen sind die Pläne für meinen neuen Geigerzähler weiter voran geschritten. Ich möchte ihn nicht nur als Loggerät für die Wetterstation einsetzen können, sondern auch als mobiles Handgerät. Inzwischen haben sich daher folgende Rahmenbedingungen herauskristallisiert:

Handgerät mit LCD und Tastatur
Speichermöglichkeit auf SD Karte
Batteriebetrieb
USB zur Live-Datenübertragung und Stromversorgung (also im stationären Betrieb)

Außerdem will ich die Platine so designen, dass sie auch mit verschiedenen Zählrohren funktioniert. Außer dem FHZ74V welches nur γ-Strahlung messen kann und dem FHZ76V, welches auf γ- und β-Strahlung reagiert habe ich mir noch ein LND 712 Zählrohr zugelegt was auch auf α-Strahlung empfindlich ist. Dazu hat es im Gegensatz zu den anderen Zählrohren auf einer Seite eine “Öffnung” aus Glimmer, welche für die α-Teilchen durchlässig ist.

Nach langer Suche habe ich dann auch noch ein passendes Gehäuse gefunden, welches nett aussieht, gut in der Hand liegt und auch ausreichend Platz für alles bietet:

MEDIUM TAW

Dem endgültigen Aufbau liegen jetzt also “nur” noch Kleinigkeiten im Weg. Es gilt alles auf dem Testbrett zum Laufen zu bringen, den Stromverbrauch zu optimieren (Die Batterie soll ja lange halten) und eventuelle Designfehler noch vor dem Herstellen der Platine zu finden.

Das Zählen der Impulse und die Darstellung auf dem Display funktioniert aber schon einigermaßen, so dass ich schonmal einen Preview wagen möchte:

Im Video sieht man wieder die Uhr als Testobjekt. Das Display zeigt rechts die aktuellen Zählrate an und im linken Bereich ein Histogramm der letzten Messwerte. Das kann per Tastatur auch etwas größer geschaltet werden. Außerdem lässt sich auch die aktuelle Spannung am Zählrohr überprüfen. Im Hintergrund kann man schön sehen, wie das Oszilloskop immer auf den Zählimpuls des Geiger-Müller-Zählrohres triggert.

Geigerzähler

twam — Wed, 16 Mar 2011 17:11:17 +0000

FHZ74V

Nach der schrecklichen Katastrophe im Atomkraft Fukushima in Japan wollte ich wissen, ob man die ausgetretene Radioaktivität auch hier nachweisen kann. Mein vor 4 Jahren gebauter Geigerzähler funktionierte leider seit ca. 1 Jahr nicht mehr und so habe ich für die letzten 12 Monate leider keine Messdaten.

Um trotzdem Differenzen messen zu können, habe ich gleich am Samstag begonnen den Geigerzähler zu demontieren damit ich untersuchen kann wo das Problem liegt. Nach einiger Suche musste ich feststellen, dass das Geiger-Müller-Zählrohr wohl Luft gezogen hat. Bevor der Geigerzähler aber wieder installiert wird, sollte er überarbeitet und mit einem Display und Lautsprecher ausgestattet werden.

Dazu habe ich nun den Teil der Schaltung welche die Hochspannung für das Zählrohr erzeugt und die Pulse detektiert auf dem Breadboard nachgebaut und getestet (Im alten Geigerzähler wurde eine angepasste Schaltung von Uwe Mnich verwendet.). Es funktioniert schon ganz gut, wie in Videos sehen zu ist (einmal mit nacktem Valvo 18550 Zählrohr und einmal mit dem verbauten FHZ74V Zählrohr):

Strahlende Uhr

In den ersten Sekunden ist das Zählrohr immer nur der natürlichen Hintergrundstrahlung ausgesetzt. Dann halte ich eine Uhr mit radioaktivem Ziffernblatt an das Zählrohr und es ist ein deutlicher Ausschlagen zu sehen (LED oben rechts)/hören.

Außerdem habe ich verschiedene Zählrohre getestet: Zum einen das FHZ76V, welches auch im alten Geigerzähler verbaut war, sowie das FHZ74V. Bei beiden habe ich den Metallmantel entfernt um die Metallabschirmung wegzubekommen. Im FHZ76V steckt ein Valvo 18550 Zählrohr welches auf γ- und β-Strahlung empfindlich ist. Das 7P 1312 im FHZ74V reagiert hingegen nur auf γ-Strahlung.

FHZ76V & Valvo 18550

Mehr Infos gibt es dann die Tage, wenn der Geigerzähler dann hoffentlich fertig ist.

Geigerzähler für Wetterstation

twam — Sat, 29 Dec 2007 18:00:13 +0000

Fertiger Geigerzähler

Angespornt und inspieriert von den Ideen von Helmut Baylerlein und Uwe Mnich wollte ich mir auch einen Geigerzähler für meine Wetterstation bauen.

Das eigentliche Zähler-Modul, welches die Hochspannung (etwa 400V) für das Geiger-Müller-Zählrohr erzeugt und die Impulse erkennt, habe ich nach dem Schaltplan von Uwe Mnich aufgebaut und an mein FHZ76V-Zählrohr angeschlossen.

Die Intelligenz übernimmt ein ATmega8, ein Mikroprozessor von Atmel. Er steuert das Funkmodul HFS300 von ELV und wertet die Pulse vom Zählrohr aus. Dabei wird dasselbe Übertragungsprotokoll wie für den Regensensor verwendet, welches Helmut Bayerlein in aufwendiger Arbeit herausgefunden hat.

Da dieses Protokoll nur bis 4096 Pulse zählen kann, habe ich es leicht modizifierziert: Es zählt nur bis 2048 und schickt mit den höherwertigen Bits Informationen an die Auslesesoftware, so dass diese informiert wird, wenn der Zähler übergelaufen ist oder das Modul geresettet wurde.

Zur optischen Visualisierung habe ich noch 2 Leuchtdioden integriert. Die grüne LED zeigt an, wenn das Modul gerade sendet und die rote LED blinkt bei einem Puls des Zählrohrers kurz auf.

Rechnet man die gemessenen Impulse auf Zerfälle pro Sekunde (entspricht der Einheit 1 Bequerel) um, so erhalte ich im Normalfall folgende Messkurve:

Strahlende Uhr

Um den Geigerzähler zu kalibrieren, bzw. zu überprüfen ob er überhaupt richtig funktioniert, habe ich lange nach einer geeigneten Probe gesucht. Die berühmten strahlenden Glühstrümpfe waren nirgends aufzutreiben und wir hatten auch keine alten Uhren oder Gläser im Haushalt.

Mein Opa hat dann allerdings noch seine Konfirmationsuhr gefunden. Hält man sie in die Nähe des Zählrohres (etwa bis 2cm Abstand) mißt man eine Rate von ungefährt 20 Bq!