Cäsium-Jodid Szintillator mit Spannung oder Strom "vorspannen"?

Seit langem benutze ich diese Zelle und stelle mir die Frage ob diese eine Vorspannung benötigt. Verglichen mit einem PTB Messgerät ist die Zelle besser und Kurvengleich ohne jegliche Elektronik, direkt am Oszi.

Wenn in 50 Meter Entfernung ein Müllwagen mit Blinklicht steht, wird das blinkende Signal "Wärme", nicht Licht, empfangen. Ohne Elektronik, Optik. Ebenso Röntgenstrahlung aller Art.

Nun will ich in den Bereich Alpha und Betastrahlung messen und frage mich ob dieser Szintillatortyp eine Vorspannung oder Strom benötigt oder gänzlich ungeeignet ist.

Ein Ziel, Bq/Radioaktivität in Lebensmitteln messen. Cobalt60 im Stahl der Maschinenbauer sollte bekannt sein. Uranmunition zersetzt sich und geht in den Lebenskreislauf und damit in die Lebensmittel ein.

Einige Transimpedanz Verstärker von EG&G sind vorhanden.

Sollte der Szintillator nun mit oder ohne jegliche Zusatzbeschaltung benutzt werden?

Hat da jemand eine Idee, Lösungsansatz? Vielleicht gänzlich andere Vorschläge?

MfG

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Micha
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Das denke ich minimal zu verstehen.

Aber, wie kann ich aufgeteilt in zwei Interessen:

- messtechnisch die Inhalte feststellen

als Nahrungsmittelverbraucher die

- Qualität der Produkte feststellen

Das es quasi Normalzustand zu sein scheint, ist mir neu.

Sollte ich die Alphastrahlung weglassen? Zum Schutz der Düngenden?

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Micha

Pffff....Peanuts.

Die Bauern düngen ihre Felder mit Uran. Es wird jährlich mehr Uran auf unsere Wiesen und Felder gestreut als in allen KKW's der Welt lagert.

Stichwort zum Googeln: Phosphatdünger

w.

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Helmut Wabnig

On 6 Apr., 23:22, Micha wrote: ...

tzt

Ohne Irgendwelche Zusatzbeschaltung 'wandelt' der Szintillator einfach nur Strahlung in Licht um. Du brauchst also schon mal irgendwas, um das Licht in elektrische Signale zu konvertieren - Photomultiplier, Photodioden, Channel Plates oder was auch immer. Wie Du die elektrisch bedienen mu=DFt, sagt Dir das Datenblatt des jeweiligen Herstellers.

Im Augenblick scheinst Du aber schon mal ein Problem damit zu haben, da=DF die Lichtabschirmung Deines Szintillators undicht ist und damit der Photodetektor auf das Blinklicht des M=FCllwagens anspricht. Schlecht, weil Du dann mit dem Ger=E4t unter normalen Bedingungen keine (oder fast keine) Strahlung mehr messen kannst - das St=F6rlicht von au=DFen =FCberlagert die paar Photonen aus der Strahlung ziemlich gr=FCndlich.

Als n=E4chstes: Du sagst, da=DF Du Alpha und Beta messen willst. M=F6glich, aber schwierig. Alles, was Licht gut genug aufh=E4lt, ist auch schon eine merkliche Barriere f=FCr Alpha und Beta.

Abschlie=DFend: warum ausgerechnet CsI? Ok, das Zeugs ist bei niedrigen Energien recht empfindlich, aber daf=FCr so hygroskopisch, da=DF Du st=E4ndig aufpassen mu=DFt, da=DF Dir keine Luft an den Kristall kommt. Wen= n aber mal jemand eine bezahlbare Bezugsquelle f=FCr kleine Mengen BGO (so um die 10...50 cm^3) auftreibt w=FCrde mich das auch interessieren.

Gru=DF Markus

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Markus Imhof

Hallo Markus, ich hake mich hier mal ein, weil mich das Thema interessiert (Keine praktische Anwendung). Ist es eigentlich so, das man zur Detektion von kleinen Lichtst=E4rken, wie sie z.B. ein Szintillator liefert, immer noch auf Photomultiplier angewiesen ist, oder gibt es inzwischen auch Halbleiter- Bauelemente, die eine =E4hnliche Empfindlichkeit und Rausch- freiheit haben? Gruss Harald

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Harald Wilhelms

Da fragst Du den Falschen. Praktisch verwendet habe ich den Kram vor

15...20 Jahren, da waren es aber nur PMs. Eine Weile sp=E4ter war dann mal in der elrad ein Artikel mit BGO + Photodiode. Damals waren auch noch Micro Channel Plates in der Diskussion.

Ich denke mal, sobald Du Halbleiter kriegst, die mit PMs mithalten k=F6nnen, w=E4ren die Astrophysiker die ersten, die darauf umsteigen - aber zumindest in dem, was ich gelegentlich noch =FCber die Antarktis oder den Baikalsee lese, versenken die immer noch mehr oder weniger fr=F6hlich PMs. HEP haben da ja noch andere Anspr=FCche, z.B. Strahlungsresistenz.

Auf der anderen Seite arbeiten AFAIK die Leute in der Quantenkryptografie auch mit einzelnen Photonen und Halbleiterdetektoren, aber daf=FCr dann bei sehr kleinen Detektorfl=E4chen. Wenn Du also mit kleinen/kleinsten Fl=E4chen auskommen kannst, w=FCrde es sich vielleicht mal lohnen, in der Ecke nachzuschauen.

Ich dachte bei dem BGO eigentlich an Halbleiter, auch wenn die Kombination theoretisch ung=FCnstig ist - aber PM ist f=FCr mich nur so zum Spielen zu aufwendig.

Gru=DF Markus

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Markus Imhof

h

Ich habe eigentlich nur gefragt, weil es vor kurzem ein Thread im ElKo-Forum gab, wo eine Chemikerin ohne grosse Elektronikkenntnisse eine PM-Schaltung zu reparieren versuchte. Ich bin davon ausgegangen, das eine Halbleiterschaltung einfacher zu reparieren geht, auch wenn es auch da genug "Haken" gibt. Zumindest ist es nicht so gef=E4hrlich ohne Hoch- spannung. Gruss Harald

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Harald Wilhelms

On 8 Apr., 20:53, Harald Wilhelms wrote: ...

Und? Mach's nicht so spannend - hat sie's =FCberlebt?

Die Frage ist halt, wof=FCr der Detektor gebraucht wird.

Gru=DF Markus

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Markus Imhof

Lies doch sebst im Elko. :-) Sie hat das Ger=E4t sogar zum Laufen gebracht. Das Problem war =FCbrigens auch eine Aussteuerung durch Fremdlicht. Ein zus=E4tzliches Problem war m.E.auch, das das vorhandene Ger=E4t wohl nicht mit den im Link angegebenen Datenbl=E4ttern =FCbereinstimmte.

Es ging wohl um die Auswertung irgendwelcher chemischer Lumineszenz. Ich weiss nicht, wie hell sowas ist. Gruss Harald

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Harald Wilhelms

Hallo Markus, danke für die Antwort. Ich war im Urlaub.

Ich habe hier paar Szintillatoren gleicher Bauart. Sehr kleine Abmessung, ähnlich wie ein rechteckiger Wi.-Kondensator aus Keramik mit einer Eingangsöffnung. Inklusive elektrischer Anschlüsse. Also komplett, quasi als Photodiode. Wie erwähnt, extrem Empfindlich für fast jegliche Wellenlänge.

Es ist meine komplette Messzelle für Beta, Gammastrahlung. Nicht hydro-/lippophil, im Keramik Gehäuse versiegelt. Die Zelle natürlich im weiteren abschirmenden Gehäuse das einseitig wie ein Batteriefach geöffnen werden kann. Für verschiedene Filter, Cu,Al etc. Seit

20 Jahren voll funktionsfähig.

Meine Frage: Eine Dotierung erzeugt eine Spannung. Ist mir schon klar das z.B. eine Solarzelle entsprechend der Fläche ein quasi proportionales Signal ausgibt. Ein Szintillator bzw. das szintillator Prinzip auch?

Gibt es irgendwo Kennlinien für CsI?

Wie sollte diese lichtempfindliche Dotierung betrieben werden? Mit Negativ oder Positiv Vorspannung oder ganz ohne Spannung? Ich denke dabei an den Ri und evtl. an die Linearisierung.

Gruß Micha

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Micha

On 20 Apr., 11:03, Micha wrote: ....

Kuckst Du erst mal hier:

formatting link

Massenweise. Nur: die CsI-Kennlinie nutzt Dir nichts, Du brauchst zus=E4tzlich die Kennlinie Deines Photoempf=E4ngers. Die CsI-Kennlinien (plural, es kommt auf die Dotierung des CsI an) alleine sagen nur etwas =FCber die Wandlung Strahlung -> Licht aus.

Gru=DF Markus

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Markus Imhof

Hallo Markus, erstmal danke für die Antwort.

Messzellen Geometrie 15x8x1mm. Alles inklusive. Kühlung nicht notwendig.

Das Ausgangssignal ist proportional der Beschleunigungsspannung der Röntgenstrahlung/Bremsstrahlung.

Genau die Daten fehlen alle. Handverlesene Stücke. Das will ich nun nachholen.

Ich kenne keine "Dotierung" die in der Lage ist Wärmestrahlung, UV, IR, sichtbares Spektrum relativ linear in der Bandbreite zu erfassen. Für mich bisher ein Rätsel.

Wenn eine getrennte Messung Szintillation/Photodiode überhaupt möglich ist, dachte ich die Kennlinie der Photodiode selber zu erfassen.

Kann mit relativ einfachen Hilfsmitteln die Kennlinie Frequenz-Amplitude erfasst werden? Speicheroszi, Impulsgenerator ist soweit vorhanden.

Wenn ich das richtig betrachte, dürfte sich die Abklingzeit mit einer "Vorspannung" nicht ändern.

Ein Lösungsansatz wäre super.

Gruß Micha

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Micha

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