Bleiburg bauen?

[Carcosa]

so ich habe einmal das feuchte Packerl K2CO3 gemessen, da konnte ich das K40 einwandfrei sehen.
Aber das ist ja so alles Murx, also hab ich das Material nochmal anständig getrocknet (170°C für 4h) und danach sauber mit einer Feinwaage abgewogen.

Also bei 10h und 500mg K2CO3 sehe ich zum Hintergrund gar keinen Unterschied. Da geht das Signal sauber im Rauschen/Hintergrund unter. Leider :-/

Der nächste Schuss: 4g K2CO3 bei 10h. Bild 1: Spektrum mit den 4g, Bild 2 ist der Hintergrund.

Mathematik: (10h Messung)
Hintergrund-ROI: 847 Counts
Brutto-Signal (4 g): 1089 Counts
Nettosignal (4 g): 1089 - 847 = 242 Counts

statistische Unsicherheit = √(1089 + 847) ≈ √1936 ≈ 44 Counts
Nettosignal von 242 Counts hat Signifikanz von etwa 5,5 σ (242 / 44)

Rauschen: σu=√(Nu)
Rauschen des Untergrunds = √847 = 29,1 Counts

Nachweisgrenze (Erkennungsgrenze):
Nachweisgrenze (Counts) ≈ 3 × √(Hintergrund) ≈ 3 × 29 ≈ 87 Counts
-> Nachweisgrenze bei etwa 1,4 g (weil 4 g → 242 Counts, also 1 g → 60 Counts; 1,4 g → 84 Counts)
Nachweisgrenze ohne Burg:  3×√1631 ≈ 121 Counts.
-> in Gramm (bei 10h) ohne Bleiburg wären das: 2.0g
--> mit Bleiburg also ein Gewinn von ca 30%.

hoffe ich habe mich nicht verrechnet/Kenntnisse aus dem Studium reichen noch aus...

Fazit: na, 1.4g ist jetzt nicht so der Knaller, aber wie gesagt, es ist ein kleines Gerät (2.54cm^3 Kristall) und eine Kinderburg :-)

[exicator]

Hallo aus Berlin,

... hat nicht jemand letztens überlegt sich in den USA ein kompl. G-Spektrometer zu kaufen?
Eine interessante Alternative hier:

https://www.ebay.com/itm/117049756422?

Und vielleicht ist der Preis auch noch verhandelbar ...
Grüsse an die HPGe-Fraktion!
Ralf

[exicator]

PS: ... für die original Canberra Software Genie-2k braucht es leider ein Dongle um dieses System zu nutzen!
Im Netz gibt es aber dafür eine Alternative ...

http://www.nuclearphysicslab.com/npl/npl-home/spectroscopy/software_and_hardware/diy-canberra-system/

Grüsse
Ralf

[Lennart]

Wäre toll & interessant, wenn Du zu deinem Projekt weiter berichten würdest.

So... nicht mal 2 Jahre hat es gedauert und schon geht es weiter 

Die Rede ist von meiner "Messing-Bleiburg" aus Beitrag #152 (Seite 11), die ich nun teilweise fertiggestellt habe.

Im jetzigen Zustand besteht die Messing-Bleiburg aus vier Bauteilen:

- Standfuß mit 36 mm Bohrung für den RadiaCode-110 (12,4 kg)
- Messkammer (4,16 kg)
- Platzhalter Ring (0,24 kg)
- Deckel (3,8 kg)

Bei einem Außendurchmesser von 120 mm und einer Höhe von ca. 250 mm, liegt das Gesamtgewicht bei ca. 20,6 kg. Die Wandstärke variiert zwischen 20 und 50 mm. Ich denke diese Werte (Wandstärke und Gewicht) sind mit dem Thermo Gamma Laboratory Kit relativ gut vergleichbar.

Die Messkammer mit D = 80 mm und H = 80 mm, besitzt ein Gesamtvolumen von ca. 400 cm^3, abzüglich < 27 cm^3, wenn man den hineinragenden RadiaCode als Quader approximiert.

Der Aufbau ist simpel:

Der RC wird, mit dem Kristall nach oben, in den Standfuß gesteckt. Anschließend wird die Messkammer aufgesetzt. Nun kann der originale Marinelli von RadiaCode eingeführt werden. Wird der Marinelli nicht genutzt, ersetzt ein zusätzlicher Ring als Platzhalter den Bereich, wo sich sonst die Lippe vom Marinelli-Deckel befinden würde. Am Ende wird die Messkammer mit dem Deckel verschlossen.

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So sieht es dann in der Messkammer aus:

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Mit dem Platzhalter ist die offene Messkammer 70 mm hoch, weitere 10 mm an Höhe bietet der Deckel.

Die Drehteile sind alle so einfach wie möglich gehalten. Mit einem gigantischen Mehraufwand (oder CNC-Maschine) hätte man konische Übergänge drehen können, das wäre noch eine Spur eleganter gewesen.


Abschirmwirkung:

Das "Brass Castle" ist für den RadiaCode-110 gebaut. Bei 13,2 CPS auf dem Schreibtisch, sinkt die Zählrate hinter der Schirmung auf ca. 2 CPS ab. Das ist eine Verringerung um ca. 85 %. Die Pb-Röntgenfluoreszenz bleibt unsichtbar, obwohl Blei in der Legierung vorhanden ist. Stattdessen erscheint ein XRF-Peak ganz weit "westlich", im Bereich von wenigen keV. Das ist auch schlüssig, die Höchstwerte der Röntgenstrahlung liegen bei ca. 8,9 keV (Cu Kβ1), bzw. bei 10,3 keV (Zn Lβ1).

Hintergrundspektrum Beispiel (leicht erhöhte Zählrate, verglichen mit dem Schreibtisch):

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Probleme und Anmerkungen:

Zunächst mal bin ich von dem RadiaCode-Marinelli nicht begeistert. Er ist günstig und funktioniert, zumindest auf sich allein gestellt, ausreichen gut. Das sind die einzig positiven Aspekte.

In der Praxis stört zunächst mal das Material. Trotz der sauber gedrehten Oberflächen, ist die Reibung relativ groß, so dass der Marinelli nicht einfach kraftlos in die Messkammer rutscht. Die seitlichen Logos, die erhöht und nicht vertieft angebracht sind, leisten ihr Übriges.

Nun kann man sagen: "Dreh die Durchmesser größer!"
Das ist, realistisch betrachtet, keine wirkliche Option. Der Deckel-Durchmesser des Marinellis beträgt bereits 100 mm. Wer da noch auf eine einigermaßen vernünftige Wandstärke kommen möchte, muss schon zu einer massiven Welle greifen.

Zusätzlich zu der Reibungs-Problematik kommt noch die Tatsache, dass der Marinelli wie eine Dichtung wirkt. Das mag schön sein, wenn der Deckel einigermaßen wasserdicht ist, jedoch sorgt dies für einen "Luftkissen-Effekt", der das Verbinden der Bleiburg-Bauteile zusätzlich erschwert. Hier könnte man sich mit einer Entlüftungsbohrung behelfen, aber vermutlich müsste man zusätzlich auch den Marinelli-Deckel "punktieren", damit die Luft ungehindert entweichen kann.


Zusätzliche Probleme:

Das "Brass Castle" ist mit relativ engen Toleranzen gefertigt. Hier liegen präzise gedrehte Oberflächen aufeinander. Die Toleranzen sind leider etwas zu eng, jedenfalls für die Bluetooth-Verbindung.

Der RadiaCode leistet sich grundsätzlich keine Schwächen, was den Verbindungsaufbau angeht. Ich hatte nie Probleme, egal ob das Gerät in der Bleiburg (eine tatsächliche 104 kg Bleiburg), oder in einem anderen Raum 10 m weiter liegt. Mit dem neuen "Brass Castle" sieht die Sache anders aus. Die Verbindung mit dem Handy kommt nur zustande, wenn die Entfernung im Bereich weniger cm liegt. In diesem Fall funktioniert die Bedienung zwar reibungslos, optimal ist das aber nicht.


Fazit:

Grundsätzlich bin ich einigermaßen zufrieden. Die geringe Wandstärke im Bereich der Messkammerwandung, werde ich durch eine zusätzliche Abschirmung kompensieren. Dazu wird ein 180 mm Stahlrohr innen auf 120 mm ausgedreht und in zusammensteckbare Segmente geteilt, die man dann außen über die Messkammer schieben kann. Stahl ist zwar nicht optimal, aber in Kombination werden 30 mm zusätzlich schon einen messbaren Unterschied machen, da bin ich sicher.

Vielleicht bietet jemand auch einen Ersatz-Marinelli an, der aus regulärem Kunststoff besteht und mit einem Schraubverschluss abdichtet - und nicht völlig sinnlose 20 mm zum Außendurchmesser hinzuaddiert 


Wie dem auch sei, ich werde wieder berichten, wenn die Zusatzabschirmung fertig ist. Vielleicht folgen demnächst auch noch einige Beispiel-Spektren.

[Flipflop]

Sieht Super aus. Und Bitte nicht die Finger einklemmen, (ich würde das ganz sicher schaffen) hast du Handschuhe?