XRF Corporation ICS-4000 (CZT)

[DG0MG]

In diesem (alten) Video, in dem es eigentlich um Radon geht, zeigt der Moderator bei 2:00 min einen ICS-4000 und erklärt, dass dieser 10.000 Dollar kostet.

Weiter erzählt er, dass dieser als Sensor einen "special detector inside" hätte, einen CZT (Cadmium-Zink-Tellurid), der bei der Identifikation der Nuklide helfen würde (also Spektrometrie macht - das passt auch mit dem unscharf zu sehenden Display).

Ich finde nun überhaupt nichts zu diesem ICS-4000, nichtmal einen Hersteller.

Zu CZT gibts immerhin einen Wikipedia-Artikel: https://de.wikipedia.org/wiki/Cadmiumzinktellurid, der auf eine Halbleiterfunktion, ähnlich einem Germaniumspektrometer hinweist, allerdings ohne die dort nötige Kühlung.

Wird sowas noch gebaut oder ist die Technik irgendwie überholt?

[etalon]

Diese Detektoren finden sich vor allem in CT Geräten und Ähnlichem. Einer der großen Hersteller ist Kromek. Der große Vorteil dieser Detektoren ist eine hohe Energieauflösung ohne notwendige Kühlung. Allerdings lässt die Efficiency ab rund 300 keV recht schnell zu wünschen übrig und ist bei 662 keV (Cs-137) schon denkbar schlecht. Daher werden diese Detektoren auch hauptsächlich im Röntgenbereich eingesetzt. Die Sensoren selbst sind recht klein (ca. 1/2 - 1 ccm), können aber aufgrund ihrer geringen Größe gut zu Arrays zusammengeschaltet werden.

Grüße Markus

[NoLi]

https://www.atnuke.com/nuclear/INSTRUMENTATION/MCA/ICS4000.htm

https://www.kwipped.com/rentals/product/xrf-corporation-ics4000-handheld-isotope-spectrometer--radionuclide-identifier/13338

http://korins.kr/m/shop/item.php?it_id=5201

http://radin.kr/product/measuring05_01.asp

Norbert

[DG0MG]

Ah, vielen Dank, jetzt wissen wir, wie der Hersteller heißt/hieß: "XRF Corporation".

Und das Datenblatt bestätigt, was etalon schon schrieb: Je höher die Energie, desto schlechter der Wirkungsgrad:


241Am.....900 cps/mR/h
137Cs.....90 cps/mR/h
60Co.....25 cps/mR/h


Nä, will man nicht haben. Ich spare die 10.000 Dollar für was anderes. 

[NoLi]

Wie die Bezeichnung XRF schon hinweist: Röntgenfluoreszenz(analyse). Diese basiert auf niederenergetischer Röntgen- und mit ihr induzierter Fluoreszenzstrahlung. Hier liegt die Stärke dieses Gerätes, was aber eine weitere Verwendung als tragbares Spektrometer nicht ausschließt.
Den Effekt der sinkenden Efficiency bei steigender Photonenenergie haben alle Szintillationsdetektoren.

Norbertt

[NoLi]

Hier gibt es das Gerät für $ 2.100.-
https://www.ebay.com/itm/265583329519

Norbert

Noch ein paar mehr Spezifikationen:
https://manualzz.com/doc/28871886/catalog---laurus-systems

[Henri]

Diese Detektoren können nur in vergleichsweise (sehr) kleinen Volumina hergestellt werden. Das heißt, man wartet auf sein Spektrum gern mal 1-2 Stunden. Dann schon die erwähnte Ineffizienz > 300 keV... Die Energieauflösung ist bestechend, aber man braucht halt sehr hohe Aktivitäten oder sehr viel Geld.

Irgendwo habe ich mal gelesen, dass das BfS mittlerweile auch ein paar spektrometrierende Sonden aufgestellt hat, die mit CZT-Sensoren ausgestattet sind. Da spielt Zeit ja keine große Rolle. Dafür hat man ein paar Stunden nach dem "Ernstfall" schon prima Nuklid-Informationen, ohne irgend ein Meßteam in sein Verderben nach draußen schicken zu müssen, und kann dadurch wesentlich genauer die Exposition abschätzen.

CZT-Sensoren gab es auch mal auf Ebay für wenig Geld, aber da hat soweit ich weiß niemand sinnvoll was mit anfangen können.

Viele Grüße!

Henri

[etalon]

Den Effekt der sinkenden Efficiency bei steigender Photonenenergie haben alle Szintillationsdetektoren.

Den haben sogar alle gammasensitiven Detektoren bis ca. 5 MeV. Aber der ist bei Szintillationsdetektoren in den gängigen Kristallgrößen im Verhältnis bei weitem nicht so krass...

Grüße Markus

[DG0MG]

Irgendwo habe ich mal gelesen, dass das BfS mittlerweile auch ein paar spektrometrierende Sonden aufgestellt hat, die mit CZT-Sensoren ausgestattet sind.

Spektrometrierende Sonden ja, aber welche Technik die verwenden (und ob tatsächlich CZT), dazu habe ich jetzt nichts gefunden. Vor etwa einem Jahr gabs dazu einen Online-Vortrag des BfS, der das vielleicht beantwortet hat - leider erst jetzt bemerkt

[Curium]

Gibt ein interessantes Selbstbauprojekt zu CZT, habe ich schon realisiert, die Ergebnisse waren aber nicht besser im Vgl NaJ(Tl) bei den oben erwähnten Nachteilen.
https://physicsopenlab.org/2018/10/16/cadmium-zinc-telluride-czt-based-gamma-ray-detector/

[NoLi]

Irgendwo habe ich mal gelesen, dass das BfS mittlerweile auch ein paar spektrometrierende Sonden aufgestellt hat, die mit CZT-Sensoren ausgestattet sind.

Spektrometrierende Sonden ja, aber welche Technik die verwenden (und ob tatsächlich CZT), dazu habe ich jetzt nichts gefunden. Vor etwa einem Jahr gabs dazu einen Online-Vortrag des BfS, der das vielleicht beantwortet hat - leider erst jetzt bemerkt

Guckt ihr hier (Seite 18 + 19):
https://www.bfs.de/SharedDocs/Downloads/BfS/DE/broschueren/ion/radioaktivitaetsmessnetz.pdf?__blob=publicationFile&v=6

"  18
WEITERENTWICKLUNG DES ODL-MESSNETZES
Das ODL-Messnetz wird kontinuierlich auf einem aktuellen Stand von Wis-
senschaft und Technik gehalten.
So werden seit einigen Jahren in speziellen Situationen autarke batteriebetrie-
bene Sonden eingesetzt, die keinen Strom- und Telekommunikationsanschluss
benötigen und ihre Messdaten direkt per Funk an die Messnetzknoten über-
mitteln. Die Installation eines Wandgehäuses und die Verlegung eines Son-
denkabels sind somit nicht mehr erforderlich.
Ist in einer Liegenschaft ein WAN oder LAN vorhanden, so können nach
Einwilligung der Vertragspartnerin oder des Vertragspartners die Daten un-
ter Benutzung dieses Netzes über das Internet übertragen werden. Das spart
Telefonkosten.
In Zukunft sollen an ausgewählten Messstellen im Messnetz ortsfeste ODL-
Sonden im Feld eingesetzt werden, die auch die nuklidspezifische Dosisleis-
tung bestimmen können. Diese Messsysteme liefern neben der ODL eine
energieabhängige Intensitätsverteilung des Messsignals, ein so genanntes
Energiespektrum. Damit können die Radionuklide identifiziert und deren
Beiträge zur ODL bestimmt werden. Es handelt sich bei diesen CZT-Sonden
um Halbleiterdetektoren mit Cadmium-Zink-Tellurid Kristallen, die bei
Raumtemperatur betrieben werden können (Raumtemperaturhalbleiterde-
tektoren).
Die Schwierigkeit bei der Entwicklung solcher Umweltüberwachungssysteme
liegt in der notwendigen Empfindlichkeit und Energieauflösung des Detek-
tors, der Feldtauglichkeit des gesamten Messsystems bei vertretbaren Kosten.
Die Entwicklung solcher Systeme wird momentan über diverse Forschungs-
und Entwicklungsvorhaben vorangetrieben und soll in den nächsten Jahren
das bestehende Messnetz ergänzen.
Prototyp einer CZT-Detektoreinheit (links) mit
Ansteuer- und Auswerteelektronikmodul (rechts)
Auf dem Brocken aufgenommenes Energiespektrum
der natürlichen Umgebungsstrahlung mit identifizierten Radionukliden  "

Norbert

[Lutathera-177]

[Henri]

Hier gibt es das Gerät für $ 2.100.-
https://www.ebay.com/itm/265583329519

Tja... das Kriställchen hat die Maße 10x10x1mm und eine Effizienz von 5% für Cs-137. Wirklich nicht viel Volumen. Scheint aber trotzdem noch brauchbar zu sein, wie die Videos zeigen. Wahrscheinlich aufgrund der guten Energieauflösung, die eine viel einfachere Auswertung ermöglicht als bei NaI(Tl). 1,5% FWHM bzw. 10 keV Auflösung ist schon ziemlich schick, dafür dass man es nicht mal zu kühlen braucht. 

[NoLi]

Masse bedeutet nicht immer Klasse, manchmal sind die Kleinen die besseren.
Dies gilt übrigens auch für Kontaminationsmessgeräte. Im Vergleich von einer 170-cm²-Sonde mit einem 20-cm²-Pancakezählrohr schneidet in Bezug auf minimaler ß-Aktivitätserkennung der Kleinere deutlich besser ab.

Norbert