{"id":1518,"date":"2016-04-24T15:51:07","date_gmt":"2016-04-24T14:51:07","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.fh-kaernten.at\/ingmarsretro\/?p=1518"},"modified":"2019-01-11T11:36:19","modified_gmt":"2019-01-11T10:36:19","slug":"geigerzaehler-die-naechste","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.fh-kaernten.at\/ingmarsretro\/2016\/04\/24\/geigerzaehler-die-naechste\/","title":{"rendered":"Geigerz\u00e4hler – die N\u00e4chste"},"content":{"rendered":"
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Das Thema „Radioaktive Strahlung“ bzw. deren Messung, besch\u00e4ftigt mich auch immer wieder. In einem alten Weblogeintrag<\/a> habe ich bereits einmal einen Geigerz\u00e4hler geplant und ihn als Ausbildungsprojekt mit dem damaligen Elektroniker-Lehrling gebaut. Als Z\u00e4hlrohr kam ein Philips-Rohr ZP1400 aus meinen alten Lagerbest\u00e4nden zum Einsatz. Die ben\u00f6tigte Betriebsspannung f\u00fcr das Z\u00e4hlrohr generierte ein, \u00fcber einen 555er angesteuerter Transformator\/Wandler mit nachgeschalteter Greinacherkaskade. Diese Schaltung hat den Nachteil, dass sie relativ viele und gro\u00dfe Komponenten ben\u00f6tigt und somit auch einen unhandlichen Aufbau nach sich zieht.  Die Schaltung hat die Impulse lediglich auch nur h\u00f6rbar gemacht. Einen Z\u00e4hler, oder Integrator hat die Schaltung nicht mehr bekommen. -> man konnte ja optional ein Mikrocontroller Board (Arduino UNO , PIC, etc.) anschliessen…<\/p>\n

\"geiger<\/a>Auf jeden Fall wollte ich noch einen anderen Detektor bauen. Irgendwann habe ich bei Neuhold-Elektronik g\u00fcnstig ein weiteres Z\u00e4hlrohr gefunden und auch gleich bestellt. Dabei handelt es sich um eine Geiger-M\u00fcller R\u00f6hre RFT VA-Z-114 (70014NR) aus DDR Best\u00e4nden. Also warum damit nicht noch einen weiteren Geiger-M\u00fcller Z\u00e4hler basteln. Diesmal sollte die Elektronik jedoch um einiges kleiner ausfallen. Als Grundlage f\u00fcr den neuen Z\u00e4hler diente das Konzept eines Bausatzes von Pollin, der schon lange nicht mehr lieferbar ist, jedoch noch immer auf der Webseite publiziert wird. Teile dieses Schaltungskonzeptes habe ich nun f\u00fcr dieses Projekt herangezogen. Hier wird die Hochspannung mit einem Boostconverter – IC MC34063 der \u00fcber einen FET eine 330uH Induktivit\u00e4t schaltet, erzeugt. Die Impulse der R\u00f6hre werden \u00fcber Schmitt-Trigger und Filter aufbereitet und die Software in einem ATTINY2313 \u00fcbernimmt das Z\u00e4hlen.<\/p>\n

\"schematic\"<\/a>Die Spannungserzeugung habe ich hier \u00fcbernommen. F\u00fcr die Auswertung kommt jedoch der Atmega328 zum Einsatz. Ein kleines LC-Display (mit 8×2 Zeichen) wird die Impulse anzeigen. Ein paar andere Funktionen, wie Batteriespannung etc. sollen auch noch implementiert werden, da der Atmega ja auch A\/D- Converter Eing\u00e4nge hat und mit 10Bit auch eine gen\u00fcgend hohe Aufl\u00f6sung. Die ganze Schaltung sollte dann so gro\u00df werden, dass sie in einem 15x8x5cm gro\u00dfen Geh\u00e4use Platz findet. Als Energiequelle wird eine 9V Blockbatterie zum Einsatz kommen.<\/p>\n

Der Schaltplan ist schnell gezeichnet und daraus ein Layout erstellt.<\/p>\n

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\"layout\"<\/a><\/p>\n

Das ist das Platinenlayout in der ersten Version. Eine einseitig gelayoutete Platine mit ausschlie\u00dflich bedrahteten Bauteilen wird hier v\u00f6llig ausreichend sein und kann die geplante Gr\u00f6\u00dfe einfach erreichen. Nach den folgenden drei Fertigungsschritten: (auch hier<\/a> zu sehen)<\/p>\n

\"geiger<\/a><\/p>\n

Bohrplotten<\/p>\n

\"geiger<\/a>Belichten und Entwickeln<\/p>\n

\"geiger<\/a><\/p>\n

und abschlie\u00dfend \u00c4tzen,<\/p>\n

ist die Platine soweit fertig, dass sie best\u00fcckt werden kann. Vorher wird auf die Kupferseite noch eine Schicht L\u00f6tlack aufgetragen, um h\u00e4ssliche Korrosionen der Kupferschicht zu vermeiden und eine gute L\u00f6toberfl\u00e4che zu erhalten.<\/p>\n

\"geiger<\/a><\/p>\n

\"geiger<\/a>Das ist die Platine in der best\u00fcckten Ausf\u00fchrung. Hier fehlen noch der Mikrocontroller, das LC-Display und nat\u00fcrlich das Z\u00e4hlrohr. Doch zuerst habe ich begonnen, das Geh\u00e4use vorzubereiten und eine Alu-Frontplatte zu erstellen, die dem ganzen Konstrukt ein etwas sch\u00f6neres Aussehen verleiht. Ein Layout hierf\u00fcr kann mit allen m\u00f6glichen Konstruktionstools erstellt werden, die die M\u00f6glichkeit bieten, die Zeichnung beispielsweise im „dxf“-Format zu exportieren. Die vhf-Fr\u00e4sbohrplotter m\u00fcssen jedenfalls mit den Exportformaten umgehen k\u00f6nnen und sie idealerweise auch ma\u00dfstabsgetreu auf den Rohling \u00fcbertragen k\u00f6nnen.<\/p>\n

\"geiger<\/a><\/p>\n

Das Ergebnis der Fr\u00e4sarbeiten, sind diese beiden Platten, die dann miteinander verschraubt werden, das Display, die Schalter und Taster halten sollen. Damit die eingefr\u00e4sten Vertiefungen in der Aluminiumplatte schlussendlich auch sch\u00f6n kontrastreich zu sehen sind, werden sie mit schwarzem Acryllack gef\u00fcllt.<\/p>\n

\"geiger<\/a><\/p>\n

So sieht die fertige Frontplatte aus.<\/p>\n

\"DSC_2264\"<\/a><\/p>\n

Jetzt wird die Elektronik im Geh\u00e4use untergebracht. Wie hier gut zu erkennen ist, hat wieder das ZP1400 Z\u00e4hlrohr von Philips seinen Platz gefunden. Leider war dem Neuhold – DDR Z\u00e4hlrohr trotz vieler Experimente kein einziger Impuls zu entlocken. Ich vermute, das Rohr hat im Laufe der vielen Lagerjahre Luft gezogen und ist einfach defekt.<\/p>\n

\"DSC_2267\"<\/a><\/p>\n

Alle Komponenten haben ihren Platz gefunden. Die „Trennkammern“ sind kupferbeschichtete FR4 Platten, die einerseits die R\u00f6hre in Position halten und andererseits eine Kammer f\u00fcr die 9 Volt Blockbatterie darstellen.<\/p>\n

\"DSC_2266\"<\/a><\/p>\n

Hier ist nun alles zusammengebaut. Als Testsoftware werden die Impulse vorerst lediglich nur \u00fcber einen IRQ Eingang gez\u00e4hlt und \u00fcber den kleinen Lautsprecher h\u00f6rbar gemacht. Wenn das Programm dann einmal fertig ist, werde ich es hier wieder ver\u00f6ffentlichen…<\/p>\n

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