Ionisationskammer und pA-Messverstärker mit LMC662 und ADA4530-1

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Zumindest das ESD-Problem ist bei den aktuellen OPVs nicht mehr ganz so extrem. Die Schutzdioden fangen das größtenteils ab, können aber nicht unendlich viel Strom tragen. Wichtig ist daher der 1M-Widerstand zwischen Messbuchse und Eingang des OPV. Der begrenzt den Strom durch die Schutzdioden.

Das Problem mit dem Platinenmaterial im Eingangskreis umgehen wir bei AS608, indem der Eingangspin des OPV nach oben gebogen wird. Von dort gehen der 1M-Schutzwiderstand zum Innenleiter der Messbuchse sowie ein Styroflex-Kondensator ab. Der Styroflex-Kondensator vergrößert zwar die Zeitkonstante, trägt aber auch zur "Beruhigung" der Messwerte bei. Bei 1G-Gegenkopplungswiderstand haben sich Kapazitäten zwischen 220pF und 330pF als praktikabel erwiesen.

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Bei der Vorstellung der Ionisationskammer habe ich die beiden seitlichen Stutzen erwähnt, an die man Schläuche anschließen kann. Damit lassen sich schöne Versuche zum Zerfall von Randon-220 (Thoron) durchführen. Radon-220 ist ein Alphastrahler und hat eine Zerfallszeit von lediglich 55,6 Sekunden, so dass man faktisch in Echtzeit sehen kann, wie die Aktivität immer geringer wird.

Ich habe dazu einen Glühstrumpf in ein Glas mit Schraubdeckel gepackt. Im Schraubdeckel befindet sich eine M16-Kabelverschraubung, welche einen Dichteinsatz für zwei 4mm-Kabel enthält. Dort stecken 4 mm PA-Schläuche drin, auf die der flexible Luftschlauch gesteckt wird. Über eine Mini-Luftpumpe wird Luft im Kreislauf durch das Glas und die Ionisationskammer gepumpt. Die Pumpe lässt man so, lange laufen, bis kein Anstieg des Kammerstroms mehr erfolgt. Danach schaltet man die Pumpe ab.
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Gemessen mit AS608 konnte ich einen Kammerstrom von fast 28 pA erreichen. Ich habe dann die Messwerte aufgezeichnet und in einem Excel-Diagramm dargestellt. Zur Aufzeichnung habe ich eine spezielle Messbox verwendet, es gibt aber auch Multimeter, die eine entsprechende Loggingfunktion haben.
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Man kann sehr schön sehen, wie schnell der Kammerstrom und damit die Aktivität abnimmt. Zwischen den Messungen sollte man 5 - 10 Minuten warten, damit sich wieder ausreichend Radon-220 im Glas ansammeln kann.   

[NuclearPhoenix]

Wahnsinn, wirklich toller Aufbau!

[Raddet]

Es ist einfach wunderschön.