Hallo Bernd,

Das PMT-Datenblatt nennt
dark current at 20 ºC:
   dc at nominal A/lm      typ 0.3 nA; max 1.5 nA
   dc at max. rated A/lm   typ 3 nA
   dark count rate         typ 300 s-1

Der Dunkelstrom ist doch aber in meinem Schema nicht drin. Wie bring ich den hinein? Eine weitere Stromquelle mit konstantem Strom parallel zu I2? Oder in den EXP-Parametern ein Vinitial[A] > 0?

Gruß Andreas

Hallo Andreas,

der PMT hat einen Dunkelstrom. Nehmen wir an daß er maximal 100µA Anodenstrom kann , hast Du noch einen Aussteuerbereich von 100µA minus Dunkelstrom.
Der Dunkelstrom ist aber von PMT zu PMT unterschiedlich - Datenblatt.
Rechne mal nur mit der Spitzenspannung, da die Pulse von der Nulllinie aus nur in eine Richtung gehen - welche Richtung ist egal.
Praktisch in der Anwendung meinetwegen von 0,1V(wegen des Dunkelstromes) bis 5V. - oder eben mit deren Strömen.
Dann wird das Ganze nicht so unübersichtlich.

Viele Grüße
Bernd

Hübsch!

Ich habe eben fünf sowjetische RB-5 Röhren in die Messkammer gestellt und zusätzlich einige Taschentücher hineingelegt, damit die Röhren kopfüber nicht umfallen, oder anderweitig beschädigt werden.

Dann kam der Schock: Die Zählrate hat sich plötzlich halbiert. Das bestätigt einen Verdacht, den ich schon beim Blick auf das Hintergrundspektrum in der Messingburg hatte. Ein Großteil der Zählrate entfällt auf die Röntgenfluoreszenz, für die der RadiaCode-110 noch vergleichsweise empfindlich ist. Die eigentliche Abschirmwirkung der Hintergrundstrahlung ist also deutlich größer, als anfangs angenommen.

Zitat von: Flipflop am 18. März 2026, 19:48 Sieht Super aus. Und Bitte nicht die Finger einklemmen, (ich würde das ganz sicher schaffen) hast du Handschuhe?

Der Deckel, den man wohl am häufigsten bewegt, rutscht in ca. 4-5 Sekunden langsam nach unten. Die Luft muss erst entweichen. Da hat man genug Zeit, die Finger anderweitig zu positionieren 

Zitat von: Lennart am 18. März 2026, 20:00Wahrscheinlich war Cs-137 als "Abfallprodukt" auch deutlich billiger, als Co-60.

Der entscheidende Punkt ist neben der Energie und damit der "Behandlungstiefe" am Tumor (am Tumor braucht man einige Gy und nicht mGy!) die Halbwertszeit.

Eine Strahlentherapie benötigt üblicherweise eine Serie von Bestrahlungen mit einer gleichen Dosis. Daher muss man bei Co-60 zum Bsp als Therapiequelle jeden Tag die Bestrahlungszeit anpassen, um eine gleiche Dosis zu gewährleisten.

Einer der Gründe, warum man heute Linearbeschleuniger und natürlich auch Protonenanlagen benutzt.
(neben der zusätzlichen Sicherheit, den eine abschaltbare Strahlenquelle bietet)

Zitat von: NoLi am 18. März 2026, 17:48Bei der zersägten Cs-137 Quelle handelte es sich um eine Strahlentherapiequelle mit einer Aktivität von etwa 3000 Ci (ca. 1,1E14 Bq = ca. 110 TBq).

Bei den Zahlen ist es fast schon Haarspalterei, aber die Aktivität lag bei "nur" 50,9 TBq im Jahr 1987 und die Anfangsaktivität im Jahr 1971 betrug ca. 74 TBq, siehe S. 21f im IAEA-Bericht.

Es ist auch kurios, eine hochradioaktive Quelle aus einem wasserlöslichen Cs-Salz herzustellen. Dazu habe ich mal gelesen, dass die "geringe" spezifische Aktivität von Cs-137 (im Vergleich zu Co-60) ausschlaggebend war. Es war wohl anders nicht möglich, in der kleinen Standardkapsel eine ausreichende Aktivität unterzubekommen. Zumindest nicht für den gewünschten Einsatz in der Strahlentherapie.  Wahrscheinlich war Cs-137 als "Abfallprodukt" auch deutlich billiger, als Co-60.

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

Noch ein weiterer Vakuum-Kondensator mit Uranglas (12pF / 20.000 Volt)

Hallo Bernd,

nun müssen wir klären, welcher Begriff was bezeichnet.

Die HV-(Spannungs-)Quelle ist vor allem für den Teiler (den Divider, mit Kathode, Dynoden und Anode) da. Wäre die Anoden-Stromquelle ideal, dann würde durch die Anodenlast (PMT_RL2) von ihr kein (Gleich-)Strom fließen. Im Schema fließt aber noch etwas durch R0 ab. All das würde ich als Teilerstom bzw. Teilerströme bezeichnen.

Der Anodenstrom war für mich das, was im Schema die Stromquelle I2 erzeugt. Also nur das pulsierende Signal (Impulsstrom), ganz ohne einen Gleichstromanteil aus dem HV-Netzteil.

Unter Berücksichtigung von R0 und C0 wird die ganze Schaltung komplexer, ich hoffe sie wird damit der Realität ähnlicher. Gern hätte ich für R0 und C0 bessere Werte, als die aus der Broschüre.

Für das folgende Gedankenexperiment will ich die PMT-Anode als ideale Stromquelle und den PMT-Adapter-Eingang als einfachen Widerstand RA annehmen. Phasenverschiebungen werden nicht berücksichtigt. Außerdem wird nur der Impulsstrom betrachtet. Der Gesamtwiderstand für die Stromquelle wäre dann Rg=PMT_RL2*RA/(PMT_RL2+RA) und die Spannung auf der Leitung U=Rg*I(I2). Ist das Falsch?

Klar ist das zu sehr vereinfacht. Die Kondensatoren, die Phasenverschiebungen zwischen U und I und Verschiebungen in der Zeit müssen berücksichtigt werden. All das soll LTspice für mich erledigen. Wen ich in LTspice die Ströme aufaddiere I(I2)+I(PMT_RL2)+I(R1)+I(C0)+I(R0), dann kommt dabei ungefähr Null (Rundungsfehler) heraus (siehe Anlage).

Hier noch die Messergebnisse aus LTspice (jetzt mit Teilerströmen)
I(I2)pp       =  95,4563874984μA (warum eigentlich nicht 100μA wie in der EXP-Anweisung vorgegeben?)
I(I2)rms      =  18,1675476327μA
I(R0)pp       =   0,0000055073μA
I(R0)rms      =   0,5566370352μA
I(C0)pp       =   9,5184535666μA
I(C0)rms      =   1,0432113202μA
I(PMT_RL2)pp  =   5,5071293478μA
I(PMT_RL2)rms =   1,8501470874μA
I(R1)pp       =  86,7733668883μA
I(R1)rms      =  16,1077139903μA

Gruß Andreas

Zitat von: ALARA am 03. Juni 2024, 21:18Wäre 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:

Ich bin von dem RadiaCode-Marinelli nicht gerade 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 mit großem Durchmesser 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.