Zitat von: Radioquant98 am Gestern um 13:59Warum kein MOSFET? - geht es doch hier nicht um Impulse, sondern im Endeffekt um Gleichspannungsladung.

Diese Frage wollte ich aus meiner Sicht noch beantworten: Prinzipiell könnte man mit einem MOSFET Ladungen noch besser messen, da ja das Gateoxid wirklich ein Isolator ist und kein Sperrstrom vom Gate zum Kanal entstehen kann. Allerdings ist es ja so, dass man die Ladung dadurch auch schlecht wieder runterbekommt, wenn so ein "freischwebendes" (floating)  Gate mal geladen ist. Genau das aber wurde beim EPROM zur Datenspeicherung genutzt. Die ältere Generation erinnert sich daran vielleicht noch, das waren die Speicherbausteine für Mikrocontroller, die ein Quarz-Glasfenster im Gehäuse hatten und deswegen recht teuer waren. Und damit sind wir wieder bei der ionisierenden UV-Strahlung. Man konnte die gespeicherte Info auf den floating Gate MOSFETs eines EPROMs mit einer geeigneten UV-Lampe wieder löschen. Dazu hat man dann eine kleine Quecksilberdampf-Lampe benutzt, die eine deutliche 254nm Linie (4.9eV) hat. Das hat für eine ausreichenden Photoionisation des Gates gereicht um die Ladung wieder wegzubringen. Später konnte man die Oxide, in welche das Gate eingebettet war noch dünner machen und hat damit EEPROMs und Flash Speicher hergestellt, wo man dann das Löschen der Ladung dann mit Tunnelströmen hinbekommt. Aber in der Anwendung der Ionisationskammer wäre es schwierig, den einmal geladenen Draht, der am Gate eines MOSFETs angeschlossen wäre, wieder entladen zu bekommen. Der Trick mit dem JFET in der vorgestellten Schaltung für die Ionisationskammer besteht nämlich darin, dass das Gate sich nur bis 5V laden kann und wenn man dann den Source Anschluss auf Drainpotential bringt, dann baut sich die Sperrschicht am pn-Übergang als Isolator so weit ab, dass die Gate-Ladung abfliessen kann.

Was ich mir aber denken könnte, was zusammen mit einem MOSFET vielleicht geht, ist die Verwendung einer "ESD-Schutzdiode" mit sehr geringem Leckstrom, die man zum Messen in Sperrichtung vorpolt und zum Entladen dann umpolt. Aber im Grunde denommen hat man das im JFET ja inherent schon eingebaut, und es würde beim MOSFET unnötigen Schaltungsaufwand erzeugen. Bei CMOS ICs verwendet man solche ESD-Schutzdioden, die fest gegen Vss und Vdd gelegt sind, insbesondere um die Eingänge gegen zu hohe Spannungen zu schützen. Allerdings werden OPs mit CMOS Eingängen für Elektrometer Anwendungen nicht so gern benutzt, weil sie deutlich mehr rauschen als JFETs am Eingang.

Soviel meine 5 Cent zu dem Thema.   

Ich bin mir nicht ganz sicher, ob es als »strahlender Ort« durchgeht, denn die Quelle existiert nicht mehr und an der Oberfläche strahlt (fast) nichts. Aber da dieser Platz der nächstliegende war, der mir zum Thema »Radioaktivität« einfiel, war er auch der erste, den ich besuchte – neugierig darauf, was mein neu erstandener RadiaCode 102 dazu zu sagen hätte.
Viele der folgenden Angaben stammen von einer unweit der damaligen Radon-Quelle aufgestellten Informationstafel, durch die ich überhaupt erst darauf aufmerksam wurde; einiges stammt aus einem alten Reiseführer.

An der östlich oberhalb des Ortskerns von Weinböhla gelegenen Laubenhöhe, benannt nach dem ehemaligen Ortsteil Lauben, gab es bis in die 1920er Jahre am Rande der örtlichen, 1889 stillgelegten Plänerkalkbrüche eine Radon-Quelle. Die Abteilung Radiumforschung des Hüttenmännischen Institus der Bergakademie Freiberg hat diese Quelle am 29. August 1911 untersucht und eine Ergiebigkeit (Wasserführung) von ca. 20 l/min (selbst in einem trockenen Sommer wie dem von 1911 [2]) sowie eine Aktivität von 26 Mache-Einheiten (knapp 350 Bq/l) gemessen. [1] Der Wert lag damit höher als der bekannter damaliger Kurbäder wie Teplitz (22 ME) oder Franzensbad (8 ME) [2].

Über eine kommerzielle Nutzung der Quelle ist nichts bekannt. Eventuell hat das 1909 eröffnete Kurbad »Quisisana« [2], das nur ca. 300 m östlich lag, das Wasser für Bäder verwendet; in der Werbung der Einrichtung wird davon aber nichts erwähnt. Das Gebäude wurde 1964 abgerissen.
Die Quelle selbst existiert nicht mehr, sie wurde lt. der Infotafel beim Ausbau der oberhalb vorbeiführenden Laubenstraße (vermutlich Ende der 1920er Jahre) zugeschüttet. An der Stelle der ehemaligen Kalkbrüche, an deren Rand die Quelle lag, befinden sich heute Sportplätze; den frühesten Hinweis auf diese Art der Nutzung habe ich in einer Karte von 1937 gefunden.
1950 stieß die Wismut AG auf die Erwähnung der Quelle und führte dort Erkundungsbohrungen durch, die aber (zum Glück!) keinen Hinweis auf ein abbauwürdiges Vorkommen lieferten.


Wer sich darüber wundert, wie eine Radon-Quelle in einen Kalkbruch kommt: Die Plänerkalkschicht ist nur ca. 6–8 m stark, tiefer im Untergrund verläuft jedoch vermutlich ein Ausläufer der Scharfenberger Silbererzformation, der neben Silber und weiteren Erzen offenbar auch einen Anteil an Uran führt. Im ca. 800 m östlich gelegenen, 1961 stillgelegten und leider nicht mehr zugänglichen Syenitbruch an der Moritzburger Straße wurden u.a. Eisenerz, Bleiglanz, Zinkblende und sogar Kassiterit (Zinnstein) nachgewiesen.
Meißner Granit und Syenit enthalten zwar ebenfalls einen geringen Anteil Uran, dieser würde jedoch für eine Radon-Quelle der o.g. Aktivität nicht ausreichen.

Eine zweimalige Begehung der Umgebung mit dem RadiaCode 102 (im Gürtelholster) ergab an einigen Stellen der näheren Umgebung eine leicht über dem üblichen Wert für diese Gegend liegende ODL, allerdings nicht in der Nähe der Tafel; dort lag die ODL teilweise sogar leicht unter dem Durchschnitt.
Die Ursache der etwas erhöhten Werte – bis zu 0,22 µSv/h – liegt vermutlich in der Verwendung des in der Umgebung gebrochenen und ebenfalls leicht radioaktiven Granits bzw. Syenits im Unterbau der Straßen sowie den Mauern längs der Wege.

Zu den Tracks: Die Werte an der Farblegende sind als µR/h zu lesen, da die RadiaCode-App die DL in dieser Einheit als Höhenangabe in den GPX-Track exportiert. Angehängt habe ich außerdem ein überhöhtes Reliefbild, in dem die ehemaligen Kalkbrüche gut zu erkennen sind; der rote Punkt im Kreis markiert die ungefähre Lage der Quelle.

Die Abweichungen zwischen den beiden Tracks zeigen auch gut, dass solche quasi »im Vorbeigehen« aufgezeichneten ODL-Werte mit Vorsicht zu genießen sind; ein gutes Beispiel ist der vermeintliche Hotspot am westlichsten Punkt des zweiten Tracks, dem ich am Ende der Runde einen zweiten Besuch abstattete, ohne dass auch nur annähernd der Wert erreicht wurde, der ca. 40 Minuten zuvor aufgezeichnet wurde.

[1] M[ax] Weidig: Radioaktive Wässer in Sachsen (Teil IV), Bergakademie Freiberg, 1912.
[2] M. Freygang: Führer durch Weinböhla und seine Umgebung, Gemeinnütziger Verein und Hausbesitzerverein Weinböhla, 1912

Der zuerst erwähnte Kleber Epple 33 ist lösungsmittelhaltig. Das könnte ein Problem sein.
Also werde ich den wohl doch nicht nehmen.

Zitat von: NoLi am Gestern um 17:57Trinitit enthält neben Cs-137 und Am-241 auch den niederenergtischen (20 keV ß-max.) Betastrahler Pu-241. Aus diesem Plutonium wächst das Am-241 als Tochternuklid nach. In den ersten Kernwaffen gab es kein "lupenreines" Pu-239, es war immer mehr oder weniger mit anderen Plutoniumisotopen verunreinigt.

Norbert

@NoLi: Danke für die Einschätzung!

Ich habe mittlerweile noch mal den Thread im Forum zum Trinit ausgiebigst durchgelesen (https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,171.msg22173.html#msg22173) und auch nochmal die einschlägige Literatur dazu. Besonders eine neuere sehr interessante Veröffentlichung dazu (man muss sich auch mal die Absicht dahinter vergegenwärtigen):
A. J. Fahey et. al.; Postdetonation nuclear debris for attribution; Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS)  November 23, 2010  vol. 107  no. 47; https://www.pnas.org/doi/pdf/10.1073/pnas.1010631107                               

Das bringt mit nun zu folgendem Eindruck:
Im Prinzip wäre ja nur das Pu241 eine Soft-Beta Quelle, mit der das LND712 Fensterzählrohr des Gammascout so seine Probleme haben könnte. Da beim "Gadget-Device" im Trinity-Test offensichtlich nur super-grade Pu aus Hanford verwendet wurde, war da im Fuel nur sehr wenig Pu241 drin und bei der Explosion ist davon im Vergleich nicht allzuviel entstanden. Mit einer HWZ von 14.3 Jahren ist das dann auch längst fast vollständig zu Am241 zerfallen. Ansonsten könnte noch das Spaltprodukt Sr90 als Beta-Emitter mit nenneswerter Aktivität drin sein, aber das müsste das LND712 eigentlich sehen (195keV) das ist kein "Soft-Beta" mehr. 

Also gehe ich nun davon aus, dass es hauptsächlich Alpha-Strahlung ist, welche das Stückchen Trinitit noch sehr deutlich abgibt und womit halt das LND712 des Gammascout offensichtlich mehr Probleme hat, als das LND7317 des Ranger bzw. Inspector oder eine Ionisiationskammer. Dazu werde ich aber noch ein paar Versuche machen, sobald mir die Freizeit das erlaubt.

Dazu entnehme ich der Literatur, dass die Alphastrahlung heute (das oben genannte Paper ist von 2010) hauptsächlich vom unverbrannten Pu239 stammt, also vom Fuel selbst, das mit der HWZ von 24110 Jahren noch nicht groß zerfallen ist. Auch Pu240 hat es im super-grade Pu wenig, und bei der Explosion ist auch nicht viel davon entstanden. Auch Np, U, und Th (Taper und Aktivierungsprodukte) kann man heute mit einfachen Mitteln nicht mehr nennenswert nachweisen. Was im Gammaspektrum in der Bleiburg hobbymäßig noch gut nachweisbar ist, ist das Cs137 und die 59keV des Am241. Aber für das LND712 Zählrohr ist auch das offensichtlich zu wenig.

Umgekehrt reagiert eine Ionisationskammer sehr heftig auf Alphastrahlung (wie beim  Radon ja auch zu sehen ist), offensichtlich auch wenn darin nur ein JFET für 3Euro verbaut ist und man eine einfache Konservenbüchse als Gehäuse verwendet. So gesehen ist so eine ultra-low-cost Kammer doch ein geniales und hochempfindliches Nachweisinstrument, das einfacher zu bauen ist, als ein Geigerzähler, sofern man ordentlich aufpasst, dass sich keine zusätzlichen Leckströme einschleichen. Aber mit dem beschriebenen Teflonband als Isolator, kann man leicht sicherstellen, dass kein Leckstrom vom Draht wegfließt. Und dann muss man halt das Gate noch so festlöten, dass da auch nichts passiert. Also das Gate nicht auf eine Leiterplatte löten sondern den Draht direkt an den Gate-Pin und das Flussmittel vorher gut an der Lötspitze abrauchen lassen, bevor man den Lot an Draht und Gate bringt. Das ist schon alles.         

Zitat von: Peter-1 am Gestern um 14:32Eine Frage zur Polarität.
Welchen Einfluß hat die Polarität einer Kammer auf das zu erwartende Signal?
Bisher kenne ich nur Kammern mit negativer Polarität der Hülle. Im WWW konnte ich keine Beiträge dazu finden.

Bei einer Ionisierung entsteht ja immer ein Ionenpaar. Ohne es genau zu wissen würde ich sagen, zunächst einmal ist es egal ob man dan Anion oder das Kation mit einem Draht in der Kammer sammelt und auswertet. Mit der hier vorgestellten Schaltungstechnik ist es aber nur möglich mit Kationen das Gate des N-Kanal JFET positiver zu machen und zu erreichen, dass ein zunehmender Drain-Source Strom entsteht, wenn der Kanal zuvor gesperrt war. Daher ist es in dem Fall nur möglich die Konservendose auf eine positive Spannung gegenüber Ground oder gegenüber dem JFET Drain zu legen. Der Draht ist also umgekehrt gesehen dann negativ gegenüber dem Gehäuse und zieht die Kationen (positiv geladenen Ionen) an. Möglicherweise kann man mit einem P-Kanal JFET Design die Polarität umdrehen. Aber ich denke, es wird schwieriger sein einen geeigneten P-Kanal JFET mit sehr kleinem Gate-Kanal Sperrstrom zu bekommen. N-Kanal JFETs sind deutlich mehr verbreitet. 

Zitat von: Radioquant98 am Gestern um 13:59Zu denen hätte ich aber noch mehr Vertrauen als zu eventuellen Fälschungen.

Warum kein MOSFET? - geht es doch hier nicht um Impulse, sondern im Endeffekt um Gleichspannungsladung.

Wenn die Fairchild JFETs echt sind, denke ich kann man die gut verwenden. Silizium altert unbenutzt so gut wie nicht und das Plastik wird so schnell nicht spröde. Ich denke wenn von Ebay Angeboten Gefahr droht, dann durch Fälschungen bzw. Umetikettierungen. Da gibts tolle Beispiele von Fake Devices,so ähnlich wie bei den Geigerzählern, wo am Ende nur Glühlampen drin sind. Nur ist der Nachweis bei den Halbleitern schwieriger, vor allem wenn es um pA Sperrstrom geht.

Zitat von: DL8BCN am Gestern um 18:10Ich muss mich erstmal schlau machen, welcher Kleber der richtige ist. Falls es hier noch Vorschläge gibt dann immer her damit.

Vielleicht mal lieb bei RATEC, MIRION, BERTHOLD, AUTOMESS anfragen.

Norbert

Zitat von: NoLi am Gestern um 11:51

Zitat von: Spalter am Gestern um 07:51...
Was soll eigentlich das Kobalt im Argon ;-)
...

CO2 = Kohlenstoffdioxid...

Norbert

und Co²+ hat einen Ionenradius von 65Å, aber müssen nicht alle den Hinweis auf die falsche Schreibweise verstehen. 

Ich muss mich erstmal schlau machen, welcher Kleber der richtige ist. Falls es hier noch Vorschläge gibt dann immer her damit.

Zitat von: opengeiger.de am 04. Mai 2024, 17:30...
Ich vermute mal, das Trinitit Stückchen enthält einen Soft-Beta Emitter auf den das LND-712 nicht mehr reagiert. Vielleicht ist es auch eine niederenergetische Alphastrahlung?
...

Trinitit enthält neben Cs-137 und Am-241 auch den niederenergtischen (20 keV ß-max.) Betastrahler Pu-241. Aus diesem Plutonium wächst das Am-241 als Tochternuklid nach. In den ersten Kernwaffen gab es kein "lupenreines" Pu-239, es war immer mehr oder weniger mit anderen Plutoniumisotopen verunreinigt.

Norbert