BPW34 & PIN diodes experiments

[DL8BCN]

Tatsächlich bin ich auch mit Szintillator nicht weitergekommen.
Ist alles schwierig mit der Ankoppelung und das ganze abzuschirmen gegen Licht und Brummen.
Ist erstmal ,,ad Akta".
Ich arbeite lieber mit PMT Röhren oder mit Zählrohren

[opengeiger.de]

Schade, dass ihr so schnell aufgebt wollt mit dem Thema  . Ich gebe allerdings zu, dass die Schaltungstechnik für rauscharme Verstärker nich die einfachste ist. Es gibt dazu allerdings mittlerweile auch eine sehr gute Hilfestellung im Internet. Sehr empfehlen kann ich das Dokument von Robert Patzke an der Uni Hannover: "Schnelle und rauscharme Photonenmessung mit pin-Fotodioden" 

https://serwiss.bib.hs-hannover.de/files/2315/patzke2022-photonenmessung_pin-fotodioden.pdf

Aber man sollte bei der Kombi von Szintillationskristall mit Photodiede auch daran denken, dass die Wellenlänge des vom Kristall emittierten Lichts auch zur spektralen Empfindlichkeit der Photodiode passen sollte. Soweit ich es auf die Schnelle nachgelesen habe, emittiert ein LYSO Kristall Licht bei ca. 400nm während die BPW34-Diode eine IR Diode ist und bei 400nm eine angegebene Empfindlichkeit von nur noch 10% hat. Wenn man Zählpulse aus der direkten Wechselwirkung von radioaktiver Strahlung z.B. Beta-Strahlung und einem PIN-Übergang haben will, dann reicht die BPW34 gut. Wenn man aber blaues Licht aus einem LYSO Kristall detektieren will, dann ist das vermutlich nicht die ideale Diode. Dann wäre vermutlich eine UV-A empfindliche Photodiode sogar die bessere Wahl.

Ich habe mal geschaut, welche Diode in dieser Hinsicht geeigneter wäre und bin auf die UV-100EQC von OSI Optoelectronis gestoßen. Das ist eine UV-Diode, die immerhin noch 20% Empfindlichkeit bei 200nm hat und dazu noch 100mm^2 Fläche aufweist, also auch einen größeren Kristall aufnehmen kann. Die Datenblatt gibts hier: https://www.osioptoelectronics.com/media/pages/products/photodetectors/uv-enhanced-planar-diffused-photodiodes/uv-100dqc/ff172bce12-1675100392/uv-planar-diffused-photodiodes.pdf

Diese Diode gibts auch bei Digikey zu kaufen, allerdings für 150Euro und mit 8 Wochen Lieferzeit.

https://www.digikey.de/de/products/detail/osi-optoelectronics-inc/UV-100EQC/22468901

Möglicherweise kann man sie aber auch direkt bestellen. Allerdings sollte man auch überlegen ob dann nicht LYSO Szintillator mit SiPM vielleicht der ökonomischerere Weg ist. Ich denke mal die Versorgungsspannung für einen SiPM zu genererieren dürfte heute ja auch nicht mehr so ein großes Problem darstellen. Und die SiPMs sind ja zwischenzeitlich auch recht günstig zu haben.

Meine Lösung mit der X100-7 THD-Diode mit CsI-Kristall in Aktion mit dem Thorium-Objektiv von Canon hab ich nun auch auf meine Webseite hochgeladen und hier her verlinkt:

http://opengeiger.de/stuff/SzintiGeigerleThObjektiv.mp4

Nur so nebenbei, diese Entwicklung habe ich ursprünglich mal als Studienarbeit in einem Praxis-Einsatz für die Duale Hochschule laufen lassen.  Und die Studentin, die die Arbeit gemacht hat, hat den Prototyp in der vorgegebenen Zeit auch ganz gut hinbekommen. Also ganz so schwierig kann es nun auch wieder nicht sein. Also nicht so schnell aufgeben! 



   

[DL8BCN]

Es heißt ja nicht, das alle aufgeben mit dem Thema.
Nur ich habe gerade den Spaß verloren.
Oft mache ich dann später noch mal einen neuen Anlauf😂
Ich hatte ja einen Teilerfolg.
Enttäuscht haben mich die LYSO Kristalle!
Da bin ich gar nicht mit weitergekommen.
Da darf ich nicht auf den Preis der Dinger schauen.
Gruß, Rainer

[DL8BCN]

Wo bekommt man denn einen SIPM?
Die Teile scheinen ja auch bei 410-420nm empfindlich zu sein.

[Kermit]

Wo bekommt man denn einen SIPM?

Hier im Thread von NuclearPhoenix findest Du Informationen und auch links zum Einkauf. Ab und an gibt es auch welche bei e*ay..

https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,1107.0.html

Grüße 

[DL8BCN]

https://www.ebay.de/itm/276386607775
Da gibt es einen SiPM.
Fraglich für mich ist, mit welcher zusätzlichen Hard- und Software man so etwas zum Laufen bekommt.

[DG0MG]

Da hat ja @NuclearPhoenix einen ausführlichen Thread geschrieben: https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,1107.0.html

Dort sind auch Bezugsquellen aus der EU (Mouser.de) für SiPMs genannt.

[madexp]

Ok SiPM... that's the easy way! I know very well them and developed a lot of different hw. with MicroFC-60035 mostly. That's anyway off topic!
Let's go back to the roots:
my idea was to test the SiPIN "el-cheapo" solution to make a simple, pen-size "dangerous/not-dangerous" indicator.
Actually I've learned many interesting facts about that Elektor-proposed schematic (transistor version) and found suitable to my needs as beta-detector. 62kBq Sr90 lights the LED steady and that's the maximum threshold I need for my use-case.
In fact I need such not-so-sensitive device for in the field tracking of uranium ore veins in rock. A "beta pin-pointer".
The successful prototype phase have triggered in me the "coupling-to" curiosity he he just that

[NuclearPhoenix]

my idea was to test the SiPIN "el-cheapo" solution to make a simple, pen-size "dangerous/not-dangerous" indicator.
Actually I've learned many interesting facts about that Elektor-proposed schematic (transistor version) and found suitable to my needs as beta-detector.

You most likely already know it, but relevant for the discussion of how to use a BPW34 without a scintillator is this project as well: https://github.com/ozel/DIY_particle_detector
Looks like a pretty reliable and practical setup for a beta detector using the cheap photodiodes. Have not built one myself though so I can only judge by the experience of others.

[Radioquant98]

Ohne den optischen Umweg ist die Diode wahrscheinlich zu unempfindlich dafür.

Ich habe es allerdings auch noch nicht getestet..

Viele Grüße
Bernd

[madexp]

my idea was to test the SiPIN "el-cheapo" solution to make a simple, pen-size "dangerous/not-dangerous" indicator.
Actually I've learned many interesting facts about that Elektor-proposed schematic (transistor version) and found suitable to my needs as beta-detector.

You most likely already know it, but relevant for the discussion of how to use a BPW34 without a scintillator is this project as well: https://github.com/ozel/DIY_particle_detector
Looks like a pretty reliable and practical setup for a beta detector using the cheap photodiodes. Have not built one myself though so I can only judge by the experience of others.

Oh yeah I've seen it! It's a CSA based design that uses a newer flavour of TL072.
I should try it! I'm not that practical with CSAs, never built one. I'm used with TIAs (hey maybe a TIA will work too) then I should try and learn something new.

[madexp]

The printed circuits have finally arrived! Unfortunately, I made some mistakes; there are a couple of missing vias. Nothing serious...





I machined the container from an aluminum bar and assembled the circuit. Unfortunately, during the electrical tests, I encountered some problems with the circuit, which I am analyzing. More precisely, some assembly errors caused me to break the integrated voltage regulator and the comparator. I hope to bring good news soon as soon as I have fixed these issues.



Some new diodes have also arrived. The PD7430 has proven to be quite effective in detecting beta rays, so why not try some other photodiodes from the Chinese PD family? I want to test the PD7504 and the PD6030C.



Let's see what the differences are between them:

• PD7430 BVr:30V λ0.5:430-1100nm Id:10nA Il:70-90μA Ct:100pF
• PD7504 BVr:60V λ0.5:400-1100nm Id:30nA Il:180-220μA Ct:50pF
• PD6030C BVr:30V λ0.5:400-1100nm Id:10nA Il:70-80μA Ct:25pF
• BPW34 BVr:60V λ0.5:430-1100nm Id:2-30nA Il:40-50μA Ct:25-40pF

BVr: Breakdown voltage λ0.5: RangeofSpectralBandwidth Id: Reverse dark current Il: ReverseLightCurrent Vr=5V Ct: Diode capacitance Vr=3V

I'm curious to se wich will work better with my circuit. The PD6030C seems promising!