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Autor Thema: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector  (Gelesen 1128 mal)

Henri

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Re: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector
« Antwort #15 am: 16. September 2021, 21:59 »

Ja, aber nicht bei günstigen "Consumer" Geräten.

Braucht man "im Normalbetrieb" auch nicht, denn das Dauertongeräusch kann einem ganz ordentlich auf den Keks gehen!
Dann lieber nen Ticker.

Gruß
Norbert

Deshalb macht es Sinn, wenn sich das Geräusch erst zuschaltet, wenn der Hintergrund um einen bestimmten Wert erhöht ist. Normalerweise hat man dann Ruhe, bekommt aber sofort mit, wenn es spannend wird. Das ist auch ein Problem von den Tickern, die finde ich auch nervig. Ich möchte nicht wandern gehen und die ganze Zeit Ticken hören. Und ich möchte auch nicht, dass ständig Alarm losgeht und ich aufs Display schauen muss. Wenn der Alarm losgeht, sollte er gleich eine Information über die Stärke der Strahlung enthalten, und ich sollte beide Hände frei behalten und das Gerät in der Tasche lassen können. Ob das Feedback nun per Ticken erfolgt oder per Tonhöhe, wäre mir im Prinzip egal, aber das Ohr reagiert nun mal viel empfindlicher auf Tonhöhenschwankungen als auf mengenmäßige Schwankungen. Außerdem muss ein Einzelticken ja eine bestimmte Länge haben, bei einem Szintillator stößt man also schnell an eine Grenze, wo es nicht mehr weitergeht und man mit Teilern arbeiten muss.

Na ja, hat halt jeder seine Vorlieben   :yu:

Viele Grüße!

Henri

sh4711

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Re: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector
« Antwort #16 am: 17. September 2021, 06:17 »
Zitat
Braucht man "im Normalbetrieb" auch nicht, denn das Dauertongeräusch kann einem ganz ordentlich auf den Keks gehen!
Dann lieber nen Ticker.
Deshalb macht es Sinn, wenn sich das Geräusch erst zuschaltet, wenn der Hintergrund um einen bestimmten Wert erhöht ist.
Ich hatte mit sowas mal rumgespielt es aber dann wieder verworfen. Einmal muss fuer
sowas, wie Du ja schon an anderer Stelle schriebst, eine Vorintegration stattfinden,
woraus sich eine Verzoegerung ergibt. Zum anderen ist gerade bei kleinen ZR eine
niedrige Schwelle sehr schwierig umzusetzen (mal 5 Sekunden lang kein Puls, dann
3 pro Sekunde).

Dauerton ist gut wenn man, aehnlich wie beim Metalldetektor, gezielt was sucht und
nicht dauernd auf Anzeigen starren will (oder kann). Sonst nervts nur noch.

Am Schluss bin ich dann doch immer wieder beim Ticker rausgekommen. Klappt
natuerlich auch nur, wenn das Umfeld nicht laermt. Das ist aber bei meiner
"Hauptanwendung" immer gegeben :-).

NoLi

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Re: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector
« Antwort #17 am: 17. September 2021, 09:48 »
Beispiel RADEX RD-xxxx:  Die haben bei Bedarf nen zuschaltbaren lauten Dauer-Ticker, eine einstellbare Schwelle, ab der der Ticker zuschaltet, und damit kombinierbar eine Vibrationssignalsierung.
Und fast alle neueren russischen "Consumer"-Strahlungsmessgeräte, auch im unteren Preissegment, besitzen zumindest eine einstellbare akustische Warnschwelle.

Gruß
Norbert

Henri

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Re: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector
« Antwort #18 am: 17. September 2021, 13:41 »
Zitat
Braucht man "im Normalbetrieb" auch nicht, denn das Dauertongeräusch kann einem ganz ordentlich auf den Keks gehen!
Dann lieber nen Ticker.
Deshalb macht es Sinn, wenn sich das Geräusch erst zuschaltet, wenn der Hintergrund um einen bestimmten Wert erhöht ist.
Ich hatte mit sowas mal rumgespielt es aber dann wieder verworfen.

Ja, ich habe mir auch so was mal gebastelt. Allerdings mit einem ziemlich großen NaI(Tl) Szintillator, der ca. 1 cps pro nSv/h macht. Mit dem geht das wirklich erstklassig (wenn ich mich recht erinnere, mache ich einen gleitenden Mittelwert über 3 0,5s-Messintervalle). Reaktion quasi sofort, extrem empfindlich, und eine Quelle ist in Nullkommanichts lokalisiert. Allerdings ist das komplette Teil auch so groß wie ein Kinderschuhkarton und deshalb nichts, was man im Alltag mit sich rumschleppt.

Vielleicht geht so was, wenn man die Abstände zwischen Einzelimpulsen misst und statistisch auswertet. Da kommt man dann deutlich schneller zu einem brauchbaren Ergebnis, als wenn man nur die Impulse an sich zählt. Aber ihr habt wohl Recht, wenn das Gerät nur kleine Zählraten liefert, ist man mit dem Ticker vielleicht besser bedient.
Und die ca. 1 cps beim "Bettergeiger" im natürlichen Hintergrund sind wahrscheinlich deutlich zu wenig. Also lieber Ticker. Überzeugt! ;D

BetterGeiger

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Re: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector
« Antwort #19 am: 20. September 2021, 05:27 »
Thank you again everyone for the interesting discussion of features, pros/cons, etc. It is really valuable to me.

I can share a couple developments for anyone interested:

- In the last few days I spent many hours doing detailed simulations of the response of my detector to gammas of different energies (before this self-employed project, that was the type of thing I did as a job). I always planned to do that but I was more focused on the electronics until now.
- The dose response vs. energy was MUCH less flat than I expected. I did some simple calculations in the beginning but they did not tell the whole story. I knew it would be worse than a GM tube but I did not expect the difference to be so extreme. Solid scintillators are simply too good at detecting lower energy gammas. One "good" thing about GM tubes is that they are bad at detecting all energies.
- The flaw was too big, this forced me to reconsider everything and to study different possible solutions.
- The bad news: the only reasonable option seemed to be to add some kind of energy-compensation in the signal processing to correct for the differences.
- The good news: I now have a circuit which seems to work well for that. I will now design a new PCB to test it more thoroughly.
- More good news: I fixed a tiny but important mistake in my design and now the power consumption is lower. Maybe battery life closer to 100 hours instead of 50.
- Not so good news: With the energy compensation circuit the maximum count rate is lower. Maybe the range now is roughly 0-2000 uSv/hr instead of 0-20,000. For me personally it does not seem very useful to go to a very high range for normal people, but some people have told me they want that.

Turbo-Tom

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Re: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector
« Antwort #20 am: 20. September 2021, 08:43 »
Do you really think you want to compete against the RadiaCode101 ?  :unknw:

Henri

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Re: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector
« Antwort #21 am: 20. September 2021, 13:21 »
Nach Tschernobyl wurde in Deutschland der "Szintomat" entwickelt, ein eichfähiges (!) Dosisleistungsmessgerät auf Basis eines Kunststoffszintillators. Das Problem mit der Energieabhängigkeit wurde über einen sogenannten "Phoswich" angegangen, das heißt der Szintillator wurde mit ZnS(Ag) beschichtet. Vielleicht lohnt es sich, in dieser Richtung weiterzulesen.

Viele Grüße!

Henri

NoLi

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Re: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector
« Antwort #22 am: 20. September 2021, 13:27 »
Nach Tschernobyl wurde in Deutschland der "Szintomat" entwickelt, ein eichfähiges (!) Dosisleistungsmessgerät auf Basis eines Kunststoffszintillators.
Henri

Nicht ganz, Henri.
Den Szintomat mit diesem Detektor und Gehäuse gibt es schon seit etwa Mitte/Ende der 1960er Jahre, ganz in grau lackiert und von der Vorgängerfirma von Automess, Total Förster, produziert.

Gruß
Norbert

Henri

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Re: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector
« Antwort #23 am: 20. September 2021, 13:51 »
Nach Tschernobyl wurde in Deutschland der "Szintomat" entwickelt, ein eichfähiges (!) Dosisleistungsmessgerät auf Basis eines Kunststoffszintillators.
Henri

Nicht ganz, Henri.
Den Szintomat mit diesem Detektor und Gehäuse gibt es schon seit etwa Mitte/Ende der 1960er Jahre, ganz in grau lackiert und von der Vorgängerfirma von Automess, Total Förster, produziert.

Gruß
Norbert

Schade, dass diese Geräte (ob nun in grau oder orange) nie auf dem Gebrauchtmarkt zu finden sind. Ich würde ja zu gerne mal einen auseinanderbasteln  :P

DG0MG

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Re: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector
« Antwort #24 am: 20. September 2021, 14:43 »
Der letzte, der verkauft worden ist, ging für über 1000 EUR weg.

Wie ist denn das mit dem "Phoswitch"? Warum verbessert eine Beschichtung mit ZnS die Energieabhängigkeit?

In der AUTOMESS 6150-b-Sonde ist ja auch ein Plastikszintillator drin und eichfähig ist sie auch. Wird das da auch so gemacht?
"Bling!": Irgendjemand Egales hat Irgendetwas Egales getan! Schnell hingucken!

BetterGeiger

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Re: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector
« Antwort #25 am: 21. September 2021, 01:10 »
Do you really think you want to compete against the RadiaCode101 ?  :unknw:

For now RadioCode101 is ~2x  more expensive but also more features (on paper at least... I did not yet start selling). I don't see it as exactly 1:1 competing. I think if someone looks at my device they will more often compare it with the ~$85 GM devices. For many people on this forum maybe those features are important, for some people they are not.

RE: Phoswitch - that is not exactly about getting a flat energy response. The phoswitch is a way to separate alpha from gamma signals. There are a lot of variations with that but the one mentioned here is putting a thin layer of doped ZnS scintillator on top of a plastic scintillator, with ZnS near the window where alphas can enter. The thin layer will stop most or all of the alpha energy and produce a large signal (ZnS outputs much more light than plastic). Gammas will mostly interact with the plastic because the ZnS layer is so thin. More important than how much light, the ZnS signal is very slow (~microsecond), and the plastic signal is very fast (~nanoseconds). They both go to the same PMT (the PMT is the main cost, so the point of the trick is to have only one doing two tasks). The electronics identify if it is a short pulse or a long pulse and then counts separately alpha and gamma.

As a separate note, plastic is naturally better than some inorganic scintillators in terms of flat gamma energy response because it is low-Z material and therefore the efficiency does not increase very sharply at low energies. Because of this low-Z, and also low density, however - you need a very large piece to get good efficiency, which means you need a very expensive PMT... in other words, not possible to make a $100 detector with high efficiency like that (OK maybe not impossible, but probably not the best option compared to inorganic scintillators)

Henri

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Re: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector
« Antwort #26 am: 21. September 2021, 21:51 »
Nach Tschernobyl wurde in Deutschland der "Szintomat" entwickelt, ein eichfähiges (!) Dosisleistungsmessgerät auf Basis eines Kunststoffszintillators.
Henri

Nicht ganz, Henri.
Den Szintomat mit diesem Detektor und Gehäuse gibt es schon seit etwa Mitte/Ende der 1960er Jahre, ganz in grau lackiert und von der Vorgängerfirma von Automess, Total Förster, produziert.

Gruß
Norbert

Hallo Norbert,

ist das denn das baugleiche Gerät, oder wurde da nur ein Gehäuse und ggf. der Name recycelt? Auf der Automess-Seite steht, sie haben den Szintomat 1978 entwickelt:

https://www.automess.de/unternehmen

"Ein Beispiel ist der Szintomat 6134A. Dabei handelt es sich um das erste tragbare batteriebetriebene Strahlenmessgerät mit Mikroprozessor. Wir entwickelten es im Jahr 1978."

Viele Grüße!

Henri

Henri

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Re: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector
« Antwort #27 am: 21. September 2021, 21:59 »

Wie ist denn das mit dem "Phoswitch"? Warum verbessert eine Beschichtung mit ZnS die Energieabhängigkeit?


In der Broschüre "Radioaktivität und Strahlungsmessung" von Hr. von Philipsborn wird das kurz erklärt (S. 101, im pdf S. 115):

https://www.wolkersdorfer.info/publication/pdf/stmugv_app000009.pdf

"Beim Szintomat 6134 ist der Strahlungsempfänger ein mit
silberdotiertem Zinksulfid beschichteter Kunststoffszintillator,
der auf einen Photomultiplier montiert ist. Mit der Kombinati-
on der beiden Leuchtstoffe zu einem "Phoswich" wird er-
reicht, dass die Dosisleistung für Photonenstrahlung zwi-
schen 20 keV und 1,3 MeV ohne Schutzkappe innerhalb von
+/- 30 % energieunabhängig gemessen wird. Weiche Strah-
lung wird in der ZnS-Schicht absorbiert und in Licht umge-
wandelt, welches durch den durchsichtigen Szintillator zum
Photomultiplier gelangt. Harte Strahlung durchdringt die
ZnS-Schicht und wird im Szintillator (teilweise) absorbiert
und in Licht umgewandelt, welches ebenfalls im Photomul-
tiplier in elektrische Signale umgewandelt und verstärkt wird."


Viele Grüße!

Henri

NoLi

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Re: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector
« Antwort #28 am: 21. September 2021, 22:05 »
Nach Tschernobyl wurde in Deutschland der "Szintomat" entwickelt, ein eichfähiges (!) Dosisleistungsmessgerät auf Basis eines Kunststoffszintillators.
Henri

Nicht ganz, Henri.
Den Szintomat mit diesem Detektor und Gehäuse gibt es schon seit etwa Mitte/Ende der 1960er Jahre, ganz in grau lackiert und von der Vorgängerfirma von Automess, Total Förster, produziert.

Gruß
Norbert

Hallo Norbert,

ist das denn das baugleiche Gerät, oder wurde da nur ein Gehäuse und ggf. der Name recycelt? Auf der Automess-Seite steht, sie haben den Szintomat 1978 entwickelt:

https://www.automess.de/unternehmen

"Ein Beispiel ist der Szintomat 6134A. Dabei handelt es sich um das erste tragbare batteriebetriebene Strahlenmessgerät mit Mikroprozessor. Wir entwickelten es im Jahr 1978."

Viele Grüße!

Henri

Hallo Henri.

Der Szintomat 6134A ist eine Weiterentwicklung und der "große Bruder" (im wahrsten Sinne, denn das Gehäuse wurde etwas vergrößert und die Sonde herausnehmbar gemacht) des Szintomat 6134.

Szintomat 6134:   https://www.southernscientific.co.uk/data/file/e/6/SSL_Scintomat%206134%20datasheet.1438855228.pdf

Szintomat 6134A:  https://testmetersdetectors.com/products/Automess-Szintomat-6134A-Geigerzahler-Dosimeter-Szintillator.html

Szintomat 6134A/H: https://www.yumpu.com/de/document/view/20648502/datenblatt-6134a-h-automess-gmbh

Gruß
Norbert

BetterGeiger

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Re: "Better Geiger" - Low cost scintillator detector
« Antwort #29 am: 25. November 2021, 19:38 »