Welchen Einfluss hat die FWHM wirklich?

Begonnen von ullix, 20. Mai 2025, 09:00

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ullix

Na bitte, geht doch! ;)

Laut "Technische Daten" (https://www.radiacode.com/de#detector-dosimeter) hat das 102 den exakt selben Kristall wie das 103. Warum sollte dann das 103 eine um einen Prozentpunkt bessere Auflösung bei Cs-137 haben? Hat diese Behauptung evtl. jemand durch eigene Messung bestätigt oder falsifiziert?

DG0MG

Weil "selbe" Kristalle (besser: "gleiche") eben nicht die gleichen Eigenschaften haben müssen. Das ist beim RAYSID genauso: Immer gleiche Kristallgröße und - material, trotzdem 4 verschiedene Modelle und Preise.

Die Kristalle werden ausgemessen/klassifiziert und dabei ergeben sich eben VIELE mit größerer FWHM und WENIGE mit kleinerer FWHM. Man könnte nun einfach nur die "Guten" nehmen und den Rest wegwerfen. Das macht dann das "gute" Gerät um ein vielfaches teurer, denn der Preis müsste ja die große Anzahl ungeeigneter Kristalle mit beinhalten. SO machen es wahrscheinlich kommerzielle Hersteller wie THERMO, MIRION usw.

Nach mehr als 4 Jahren und 150 Threadseiten an den technischen Daten zu zweifeln, ist nicht angebracht, die FWHM war immer im Rahmen der Spezifikation ..  ;)
"Bling!": Irgendjemand Egales hat irgendetwas Egales getan! Schnell hingucken!

Lennart

Auch der SiPM ist nicht identisch. @ullix siehe Beitrag #1882

Zitat von: Lennart am 09. Dezember 2023, 00:25Ein Bild aus der Telegram-Gruppe:

Links der SiPM vom RC102 und rechts vom RC103

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miles_teg

Zitat von: ullix am 20. Mai 2025, 09:00Na bitte, geht doch! ;)

Laut "Technische Daten" (https://www.radiacode.com/de#detector-dosimeter) hat das 102 den exakt selben Kristall wie das 103. Warum sollte dann das 103 eine um einen Prozentpunkt bessere Auflösung bei Cs-137 haben? Hat diese Behauptung evtl. jemand durch eigene Messung bestätigt oder falsifiziert?
Wurde beim 103 nicht der größere SiPM für die verbesserte FWHM als Grund genannt?

ZitatDie Kristalle werden ausgemessen/klassifiziert und dabei ergeben sich eben VIELE mit größerer FWHM und WENIGE mit kleinerer FWHM. Man könnte nun einfach nur die "Guten" nehmen und den Rest wegwerfen. Das macht dann das "gute" Gerät um ein vielfaches teurer, denn der Preis müsste ja die große Anzahl ungeeigneter Kristalle mit beinhalten. SO machen es wahrscheinlich kommerzielle Hersteller wie THERMO, MIRION usw.
Genau, so hat mir Alex das auch für den RAYSID erklärt.

NoLi

Wie heißt es doch: "Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser..." ;)

Norbert

ullix

Also wenn dieses schillernde Quadrat in der Mitte der SiPM ist, dann wundert mich eigentlich nur, dass der Effekt der Auflösungsverbesserung so klein ist!

ullix

Gemäß Datenblatt sind die Auflösungen der RadiaCode Geräte für die Cs-137 Gamma Linie 661.7 keV:
102:   FWHM: 9.4%
103:   FWHM: 8.4%
103G:  FWHM: 7.4%

1 Prozentpunkt Steigerung pro Geräte-Generation - was bedeutet das eigentlich für die Spektren? Ich hab zur Visualisierung einfach mal simulierte Gauss-Peaks in GeigerLog eingelesen. So sieht es aus:

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Man kann zwar einen Unterschied sehen, aber man muss schon sehr genau hinschauen!

Bessere Auflösung ist zwar immer besser, aber kampfentscheidend wird das kaum sein. Dafür steigen die Preise aber recht knackig; besonders zur G Version.

Oder hat jemand Daten, die zeigen, dass erst die bessere Auflösung  Ergebnisse ermöglicht hat, die andernfalls unmöglich gewesen wären?

Radiohörer

Zitat von: ullix am 21. Mai 2025, 11:03Man kann zwar einen Unterschied sehen, aber man muss schon sehr genau hinschauen!
Bessere Auflösung ist zwar immer besser, aber kampfentscheidend wird das kaum sein. Dafür steigen die Preise aber recht knackig; besonders zur G Version.
Oder hat jemand Daten, die zeigen, dass erst die bessere Auflösung  Ergebnisse ermöglicht hat, die andernfalls unmöglich gewesen wären?
...Du schreibst ja, dass es eine Simulation ist.
Hier kannst Du reale Werte sehen: https://raysid.com/price.html
Und da wird schon deutlich, warum viele (?, vielleicht kann das mal bei einer Umfrage im Forum geklärt werden) den mit der niedrigeren FWHM kaufen.
Wenn ich nur nach Mineralien suchen würde, wäre mir die Auflösung egal!
Da ist das 5-fache Volumen des Kristalls zw. RC und Raysid entscheidender für die punktgenaue Findung...

ullix

Also, "Simulation" ist wohl eher das falsche Wort. Es sind einfach Gamma-Peaks als Gauss Kurven dargestellt. Das ist seit Jahrzehnten eine bewährte Darstellung für nukleare Peaks, incl. Gamma Peaks. Als Parameter ist sigma wie eingezeichnet variiert, und die Plots sind auf der X-Achse verschoben.

Danke für den hilfreichen Raysid Link. Diese Geräte haben 5 fach größere Kristalle (5ml vs. 1 ml bei RadiaCode) und können dadurch mit einer höheren Empfindlichkeit aufwarten. Nach Angaben der Firmen selber ist die Sensitivity für Cs-137:
Radiacode 102/3:   1 μSv/h = 30 cps      =>  1800 CPM/(µSv/h)
Raysid (Alle):     200cps/1µSv/h (Cs137) => 12000 CPM/(µSv/h) (= 6.7x RadiaCode)
LND7317:           58 CPS/mR/HR          =>   348 CPM/(µSv/h) (Pancake tube aus GMC-600)
M4011, SBM20, etc:                       =>   150 CPM/(µSv/h) (so gut wie alle sonstigen Geiger Counter)

Alle Kristall-Geräte übertreffen locker selbst die besten Geiger Tubes!

Das Volumen per-se hat aber keine Auswirkungen auf die Auflösung. Bei RadiaCode haben wir 3 Geräte mit 7.4% bis 9.4% Auflösung, bei Raysid 4 Geräte mit 7.0% bis 13%. Von Raysid habe ich mir zwei Beipiele herausgenommen, die von Raysid als 6.1% und 10.1% angegeben wurden:

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Dass die Angaben mathematisch stimmen glaube ich gerne, aber visuell sehe ich keinen Unterschied. Es gilt das Gleiche wie oben für RadiaCode gesagt: bessere Auflösung ist besser, aber kampfentscheidend ist das keineswegs!

Zeige mir ein Beispiel, bei dem die leicht höhere Auflösung entscheidend ist, und die deutlichen Preissteigerungn rechtfertigt!


DG0MG

Hast schon recht, wozu brauch man einen Mercedes, wenn einen ein Dacia Logan auch zum Ziel bringt . .  :blush:

Es geht ja nicht um die im Spektrum zu sehende Breite eines einzelnen, leicht identifizierbaren Peaks wie Cs-137, sondern um das AUFLÖSUNGSVERMÖGEN. Es gibt durchaus Fälle, wo zwei Peaks sehr nahe beieinanderliegen und bei schlechter FWHM eben als EINER erscheinen. Da muss man dann raten, was für ein Nuklid das ist.
Ich kann kein Beispiel nennen, meine aber, wir hatten hier schon Beispiele, wo man den Unterschied sieht.
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Lennart

Zitat von: DG0MG am 23. Mai 2025, 12:25Ich kann kein Beispiel nennen, meine aber, wir hatten hier schon Beispiele, wo man den Unterschied sieht.

Ich würde als Beispiel mal die XRF-Analyse nennen. Könnte man die beiden Peaks vom Silber bei 22 und 25 keV getrennt betrachten, nicht wie dargestellt als Summenpeak, wäre das schon schön.

Klar, dafür ist das Gerät nicht gemacht. Man schaue sich als Vergleich mal die Auflösung eines SDD an. FWHM 122 eV @ 5,9 keV  :)

Zitat von: Lennart am 30. Juni 2024, 00:08Ich habe auch mal etwas mit Ag-XRF und RadiaCode-102 herumgespielt. Das Ergebnis überzeugt mich, wenngleich die Auflösung der Peaks natürlich nicht umwerfend ist.

Der Versuchsaufbau bestand aus einer Bleiburg mit 60 mm Pb-Wandstärke. Strahlenquelle sind zwei kleine Uraninit-Stücke mit Gamma-DL von ~ 100-200 µSv/h im direkten Kontakt. Als Trennwand zwischen Detektor und Quelle habe ich 20 mm Acryl verwendet, die vom Gerät erfasste DL betrug im Versuchsaufbau noch ~ 50 µSv/h.

Als Testobjekt habe ich ebenfalls das kanadische Maple Leaf mit 999,9er Ag genutzt, jedoch gleich drei mal in unterschiedlichen Winkeln, so dicht an Quelle und Detektor wie möglich.

Vor dem Test habe ich ein Hintergrundspektrum aufgezeichnet, inklusive Trennwand und Strahlenquelle. Am Ende habe ich dieses Spektrum subtrahiert, um sämtliche Pb-XRF-Peaks und Gammalinien der U-Zerfallsprodukte komplett auszublenden.

Hier das Ergebnis auf dem Handy:

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Hier in BecqMoni:

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22 keV Peak (Kalpha1):

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25 keV Peak (Kbeta1 + Kbeta2):

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Natürlich ist das am Ende des Tages eher ein Summenpeak von 22-25 keV...

Ganz links kann man angedeutet zwei winzige Peaks erkennen. Die liegen beide genau um 3 keV. Das sind Lalpha1 (2,98 keV) und Lbeta1 (3,15 keV) vom Silber. Das ist natürlich nicht mehr richtig aufgelöst.

Hier zum Vergleich noch mal ein vernünftiges XRF-Spektrum von Ag: https://www.xrfresearch.com/xrf-spectrum-silver/




DG0MG

Zitat von: ullix am 21. Mai 2025, 11:03Ich hab zur Visualisierung einfach mal simulierte Gauss-Peaks in GeigerLog eingelesen. So sieht es aus:

Selection_031.png

Wenn bei gleicher Messzeit und Kristallgröße (und damit gleicher Impulsanzahl) aber unterschiedlicher FWHM die Peaks schmaler werden, müssen sie auch HÖHER werden! Das gibt Deine Grafik gar nicht wieder. Bessere FWHM bedeutet also auch höhere Entdeckungsempfindlichkeit bei niedrigen Aktivitäten.

Da du auf gleiche Peakhöhe normiert hast, kann man sagen: Bei geringerer FWHM erreicht man  mit weniger Probenmaterial oder kürzerer Messzeit dasselbe Ergebnis. Musst Du mal nachrechnen, wieviele Impulse in jedem der 3 Peaks stecken.

Das ist ein bisschen wie bei Fotoobjektiven: Man kann welche für 50.- EUR oder auch für 1000.- EUR kaufen. Bei Sonne machen beide vernünftige Bilder. Der Unterschied kommt erst in Grenzsituationen zum Tragen. Dass die FWHM aber keinen Unterschied machen würde ist absolut nicht richtig. Deshalb verwenden die Profis ja HPGe-Detektoren, bei dem die "Peaks" einfach nur senkrechte Linien ohne sichtbare Breite sind. Nicht nur die Profis, sondern auch ein paar Forenmitglieder/innen ..  ;D
"Bling!": Irgendjemand Egales hat irgendetwas Egales getan! Schnell hingucken!

DL3HRT

Zitat von: ullix am 23. Mai 2025, 10:02Zeige mir ein Beispiel, bei dem die leicht höhere Auflösung entscheidend ist, und die deutlichen Preissteigerungn rechtfertigt!
Schau dir mal das Posting #216 an: https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,1872.216.html

Beide Spektren sind gleichzeitig entstanden, einmal mit dem KC761B und einmal mit dem KC761C. Der FWHM-Unterschied zwischen beiden Geräten beträgt ca. 2%. Bei schmalerer FWHM sind die Peaks höher (counts anschauen) und man ist mit dem Spektrum schneller fertig. Man sieht das auch in den beiden nachfolgenden Posts. Der Unterschied ist nicht dramatisch aber schon auf den ersten Blick zu sehen.

Im Post #217 zeigt der KC761C im Thoriumspektrum oberhalb 900 keV, dass der "ausgefranste" Peak des KC761B in Wirklichkeit zwei Peaks sind. Das ist zumindest in Beispiel, dass sich die verbesserte Auflösung durchaus bemerkbar macht. Ob das und die kürzere Messzeit wirklich den Aufpreis rechtfertigen, das ist eine rein subjektive Entscheidung.


Peter-1

Vor Jahren habe ich versucht bei Silber die beiden Linien getrennt darzustellen. Was dabei herauskam.
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Gruß  Peter

ullix

Zitat von: Lennart am 23. Mai 2025, 12:48Man schaue sich als Vergleich mal die Auflösung eines SDD an. FWHM 122 eV @ 5,9 keV  :)
Beeindruckende Performance, aber nur im weichen X-ray Bereich. Ich sehe keine Hinweise, dass dies bis zu MeV erweitert werden könnte?