Irgendwo mal gelesen, daß konventionelle Filmkameras durch Röntgenkontrollen z.B. an Flughäfen schon mal Bilder verlieren, weil die Röntgenstrahlen eventuell den Film schwärzen. Wie ist das eigentlich bei Digitalkameras? Man weiß, daß Strahlung Halbleiter beeinflussen können; daher z.B. Verwendung spezieller, strahlungsresistenterer Bauteile in der Raumfahrt. Das Prinzip ist mir klar; nur fehlt mir ein wenig das Gefühl dafür, wieviel Strahlung bei einer solchen Gepäckdurchleuchtung auf die Gegenstände losgelassen wird und wie empfindlich solch eine Kamera ist. Werden da - wenn überhaupt - nur Bilder gefährdet oder eventuell - schlimmer! - auch die Kamera?
A. Mehl
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kosmische Strahlung hat sehr viel mehr Energie als die Röntgenstrahlung der Scanner am Flughafen, ausserdem sind dabei auch geladene Elementarteilchen. Die Bestrahlungsdauer ist auch noch ganz erheblich länger. Also keine Gefahr für die Digitalkameras.
Schwaerzen wohl eher nicht, dazu ist die Strahlungsdosis zu gering. Empfindliche Filme (das heisst mehr als 200 ASA) zeigen schon mal undefinierbare helle Schlieren wenn sie durch etliche Gepaeckkontrollen gegangen sind.
Die Kamera nimmt keinen Schaden, zum ersten duerfte die Roentgenstrahlung auf Flughaefen eher niederenergetisch sein, so dass das Kameragehaeuse bereits eine abschirmende Wirkung hat - man siehst auf dem Flughafenscanner ja auch das Kameragehaeuse und nicht das Innenleben der Kamera. Aber selbst wenn wir mal annehmen, dass die volle Strahlungsdosis die Kameraelektronik trifft: Standardhalbleiter duerften eine typische Dosis um 50 Gray herum aushalten ohne kaputtzugehen. Habe keine genauen Zahlen ueber die typische Dosis von Flughafenroentgengeraeten, aber mehr als vielleicht 2-5 mGay werden das sicherlich nicht sein. Das heisst du musst die Kameraelektronik einige 10000 mal roentgen bevor ein Defekt auftritt.
Es ging ja nicht darum, dass die ICs kaputt gehen, die halten schon was aus. Aber die als Ladung gespeicherte Information ist schnell weg. Früher gab es Eproms mit UV-Löschung ;-]
Hm - aber kosmische Strahlung ist zumindest in unserer Höhe (0m NN) ja ziemlich gedämpft, die Feldstärke dürfe da doch niedriger sein als bei einem Röntgengerät, oder nicht? Bei einem Interkontinentalflug allerdings...
Viele Grüße, Johannes
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Der OP fragte auch ob die Kamera an sich gefaehrdet ist. Aber du hast natuerlich recht, die Information im Flashmemory ist sicherlich empfindlicher als die Hardware an sich. Hast du konkrete Zahlen ab welcher Strahlungsdosis ein Flash seinen Inhalt verliert? Aus dem Bauch heraus wuerde ich mal behaupten, dass die Dosis einer Gepaeckkontrolle nicht ausreicht Bits zu kippen. Schliesslich werden ja taeglich tausende von Flashs mit Firmware im Gepaeck/Fracht kontrolliert ohne das das zum Versagen fuehrt.
Alte historische Durchleuchtungsgeräte hatten tatsächlich eine Intensität, die empfindlichen Filmen zusetzen konnte. Weniger dem üblicherweise von einem Metallgehäuse geschützem Exemplar in der Kamera, als viel mehr die ungeschützten Filme in den Plastikdosen. Moderne Durchleuchtungsgeräte verwenden eine um Größenordnungen geringere Strahlungsdosis. Das soll nicht heißen, dass nicht noch auf irgendeinem Flughafen dieser Erde so ein altes Teil herumstehen mag.
Digiknipsen sind erstmal prinzipsbedingt wesentlich resistenter gegen Strahlung. Und mit geeigneten, einfachen Maßnahmen kann man da auch noch ein paar Größenordnungen mehr herausholen.
Das ist was ganz anderes. Die bekommen 24/7 eine ordentliche Portion von allem möglichen ab. Im Weltall gibt es wirklich gar nichts, was irgendetwas aufhalten würde. Da hat selbst Partikelstrahlung nahezu unbegrenzte Reichweiten.
Beides, aber dazu braucht es schon ordentlich Strahlung.
Die Effekte ionisierender Strahlung auf Halbleiterchips sind folgende:
Wenn die Strahlung mit Halbleiterchips in Wechselwirkung tritt, werden diese für einen kurzen Moment lokal leitend. Das kann verschiedene Auswirkungen haben.
1a. Eine digitale Information wird gestört. Eine CPU kann abstürzen. RAM-Bitfehler.
1b. Floating Gate PROMs (EPROM, EEPROM Flash-ROM) können die Ladung verlieren. Das gibt Bitfehler.
1c. Latch-up. Einer der fertigungsbedingten parasitären Thyristoren im Chip wird gezündet. Dabei fließt mindestens die Ladungsmenge der Abblockkondensatoren durch die Stelle. Dabei wird der Chip üblicherweise zerstört.
Strahlungsinduzierte Diffusion. Durch Strahlung können Materialveränderungen induziert werden, die die Strukturen des Chips beeinträchtigen. Aber dazu braucht es schon eine ganz ordentliche Dosis.
Gegen 1a und 1c kann man sich ganz einfach schützen, indem man die Batterien entfernt, denn ohne Strom kann nichts abstürzen und auch kein Latch-up irgendwelche Chips zerstören.
Gegen 1b kann man sich schützen, indem man die Speicherkarten entnimmt.
Gegen 2 kann man nichts machen, aber eine solche starke Strahlung wird man in einem Durchleuchtungsapparat nicht antreffen.
Also wenn man paranoid ist, gibt es eine ganze Menge Möglichkeiten. Aber man kann auch einfach, wie jeder andere auch, die Kamera in den Koffer packen.
Falls du dich generell für die Einwirkung von Strahlung auf Elektronik interessierst, nicht nur Röntgenkontrolle, kannst du andere Suchbegriffe verwenden, etwa "TREE effect", wobei man am besten noch "radiation" dazu setzt, sonst kommt zuviel Info betreffend Bäume und so.
Hm, die "Feldstärke" ist natürlich in guter Näherung Null. Die Dosisleistung auf Lebewesen ist etwa 0.03 uSv/h und trägt damit zu weniger als 10% zur Dosis bei, die dem Menschen so verabreicht wird ;-], Mediziner sind da die Hauptübeltäter. Die Hintergrundbelastung kommt zu etwa 1/3 aus dem Weltall und zu 2/3 aus der Erde, gibt dann so 0.1 uSv/h. Im Flugzeug werden das dann 100x mehr, also 10 uSv/h. Da braucht es schon juristische und politische Klimmzüge, damit Flugpersonal nicht als beruflich strahlenexponiert gilt. Die Dosis, die man sich bei einem Besuch des Reaktors in Tschernobyl einhandelt, stammt daher zu einem grossen Teil von der Flugreise. Hat eine Expedition unseres Instituts nachgemessen, auch wenn die Fluggesellschaft extrem Stress wegen der Dosimeter gemacht hat. Beim Space Shuttle ist die Dosisleistung dann nochmals einen Faktor 10 grösser, ich hätte jetzt einen grösseren Unterschied erwartet.
Wenn ich mich recht erinnere, lag beim Transatlatikflug Ffm > USA die Strahlungsleistung so um den Faktor 1000 höher als im Flughafen. So, jetzt nur noch eine Expedition nach Ffm Flughafen ;-)
also bei einem Flug Frankfurt Vancouver und zurück hatte man 2003 noch solche Teile die es durchaus schafften einen 400 ASA Film mit erheblichen Streifen zu verunzieren. Die benutzte Dosis hängt auch davon ab was da gleichzeitig noch mit durchläuft, wenn da das Innere schlecht erkennbar ist wird die Dosis hochgedreht. Ich hatte noch eine dicke Unterwasserlampe im stabilen druckfesten Alugehäuse dabei, deshalb wurde wohl mehr Dosis benutzt.
am stärksten wird es über dem Südatlantik, da ist das Erdmagnetfeld besonders schwach geworden und die Strahlung aus geladenen Elementarteilchen wird weniger abgefangen.
Dynamische RAM's bruhen doch schon prinzipiell auf dem Selbstlöscheffekt (wenn der Refresh ausfällt:-). Was Du meinst sind die statischen RAM's bei denen die Aphastrahlung der Kunststoffgehäusematerials schon mal das eine oder andere Bit kippen lässt.
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