{"id":7132,"date":"2021-11-25T22:04:28","date_gmt":"2021-11-25T21:04:28","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.fh-kaernten.at\/ingmarsretro\/?p=7132"},"modified":"2024-12-03T10:02:12","modified_gmt":"2024-12-03T09:02:12","slug":"geigerzaehler-bausatz-aus-fernost","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.fh-kaernten.at\/ingmarsretro\/2021\/11\/25\/geigerzaehler-bausatz-aus-fernost\/","title":{"rendered":"Geigerz\u00e4hler – Bausatz aus Fernost"},"content":{"rendered":"
<\/div>\n

<\/path><\/svg><\/i> \"Loading\"<\/p>\n

<\/div>\n

Immer wieder fasziniert mich das Thema Radioaktivit\u00e4t. Genauer gesagt ist es das Messen oder Detektieren dieser ionisierenden Strahlung, die durch den Zerfall und von Atomkernen unter Abgabe von Energie entsteht. Dabei unterscheidet man prinzipiell die aus der Bewegung der zerfallenden Teilchen (also Teilchenstrahlung) ausgesandte Energie (Alpha- und Beta- Teilchen) und der Strahlungsenergie, die als elektromagnetische Welle transportiert wird (Gammastrahlung und auch R\u00f6ntgenstrahlung). Diese Strahlungsarten haben unterschiedliche Energiedichten und Reichweiten. Je nach Art sind sie mehr oder weniger einfach abzuschirmen. Alphastrahlung ist eine Teilchenstrahlung, die von Materie (Luft, Wasser) stark abgebremst wird und ein Blatt Papier gar nicht mehr durchdringt. Allerdings geben diese Teilchen auf ihrer sehr kurzen Distanz die Energie ab. Das ist besonders gef\u00e4hrlich, wenn diese Partikel eingeatmet werden, oder an den oberen Hautschichten strahlen. Gammastrahlung wiederum durchdringt wie eine Funkwelle Materie sehr leicht und l\u00e4sst sich am wirkungsvollsten mit Blei abschirmen. Das auch diese Strahlungsart alles andere als ungef\u00e4hrlich ist, braucht man wohl nicht zu erw\u00e4hnen.<\/p>\n

Diese Strahlung kann man nicht sehen, riechen, schmecken oder sonst irgendwie direkt wahrnehmen, aber die Gef\u00e4hrlichkeit ist trotzdem vorhanden. Mit relativ einfachen Techniken kann man diese Zerfallsprozesse aber sichtbar, bzw. h\u00f6rbar machen und z\u00e4hlen. <\/p>\n

Das bewerkstelligt man schon seit langem mit einem sogenannten Z\u00e4hlrohr oder dank der modernen Technik auch mittels Halbleiter. Ein P-N-\u00dcbergang wird in Sperrrichtung betrieben und unter Ausschluss von Licht (also abgedunkelt) der ganz kleine Sperrstrom gemessen. Trifft nun energiereiche Strahlung auf diesen P-N-\u00dcbergang dann wird der Stromfluss kurzzeitig erh\u00f6ht und kann detektiert werden.<\/p>\n

Immer wenn sich die M\u00f6glichkeit ergibt, sehr g\u00fcnstig zu einem Detektor zu kommen, greife ich nat\u00fcrlich zu. So auch dieses Mal. Einen einfachen Bausatz, basierend auf der Detektion mittels Z\u00e4hlrohrs musste ich mir ansehen. Der Bausatz stammt aus Fernost und besteht aus einer Basisplatine, einem aufgesteckten Arduino Nano und einem ebenfalls aufgesteckten LC-Display.<\/p>\n

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

Alle f\u00fcr die Detektion notwendigen Komponenten befinden sich auf dem Mainboard. Dazu z\u00e4hlt unter anderem die Hochspannungserzeugung f\u00fcr das Z\u00e4hlrohr, die mittels einfacher Boost-Konverterschaltung, angetrieben von einem 555er, realisiert wird. Um das Z\u00e4hlrohr auf dem Mainboard zu befestigen hat der Designer dieses Boards einfache Glasrohrsicherungshalter gew\u00e4hlt. Die passen zwar nicht ganz exakt, lassen sich aber soweit ausdehnen, dass sie das Z\u00e4hlrohr gut festhalten. Das Z\u00e4hlrohr ist \u00fcbrigens ein J305. Es ist ca. 90mm lang und hat einen Durchmesser von knapp einem Zentimeter.<\/p>\n

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

Das Z\u00e4hlrohr arbeitet bei einer Anodenspannung von 350V bis 480V. Nachstehend habe ich die Spezifikationen aus dem Datenblatt aufgelistet:<\/p>\n