Röntgenstrahlung Bildröhren

[etalon]

Zu den Daten der kleinen Röhre.

Danke Peter!

[DG0MG]

Autsch! Das ist doch eine Photomultiplier-Röhre, oder täusch ich mich? 

Ja, das ist so, aber trotzdem ist die Frage vollkommen berechtigt 

messen, wieviel Strahlung aus einer Bildröhre kommt

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[opengeiger.de]

Ja, ja, schon aber soll damit nicht Röntgenstrahlung detektiert werden? Oder soll damit welche erzeugt werden? Funktioniert diese Folie nicht wie so ein dünner Szintillationskristall?

[opengeiger.de]

Ahh, nun ahne ich was gemeint war! Sorry, Du wolltest mit dieser Röhre messen, nicht die Strahlung welche die Röhre erzeugt! Hatte ich falsch verstanden, entschuldige! 

[Kermit]

ber soll damit nicht Röntgenstrahlung detektiert werden

Genau

Daher möchte Radioquant98 ja damit "was zum Messen" aufbauen  bzw sucht Unterstützung oder Tipps, was man mit den Teilen machen kann...

Das würde mich auch sehr interessieren, ob man damit was zusammen gefrickelt bekommt, das würde dann zu der Frage mit den Bildröhren, Kathodenstrahlröhren etc. passen

[DG0MG]

aber soll damit nicht Röntgenstrahlung detektiert werden?

Ja, ich denke schon, GEMESSEN, nicht erzeugt. Das gibt doch der Kontext so her. Wir haben bisher feststellt, dass an Bildröhren, Oszillografenröhren usw. eine gewisse Menge Röntgenstrahlung entsteht. Die Frage ist, ob und wie man das messen kann. @Radioquant98 hat aus "alten Beständen" einen PMT mit integriertem Szintillator, der speziell zur Detektion von Röntgenstrahlen hergestellt ist und fragt jetzt, ob das Detektieren Aussicht auf Erfolg hat.
Alles ganz einfach 

[opengeiger.de]

Ja, entschuldigt nochmals, ich habe das falsch verstanden, nachdem zuvor so schöne Röhren gezeigt wurden mit denen Röntgenstrahlung erzeugt werden. Dies Photomultiplierröhre ist dagegen offensichtlich für den Nachweis von Röntgenstrahlung gedacht, siehe das genannte Anwendungsbeispiel in dem pdf. Welche Nachweisempfindlichkeit für die Röntgenstrahlung man damit erreichen kann, konnte ich dem Dokument allerdings nicht entnehmen, die in dem Dokument gezeigte spektrale Empfindlichkeit (Bild 8 ) bezieht sich ja auf die umgesetzte Strahlung im UV Bereich.

[Kermit]

schöne Röhren gezeigt wurden mit denen Röntgenstrahlung erzeugt werden

Jetzt mal völlig aus dem Rahmen gefallen  gefragt:

Warum sollte es eigentlich nicht gehen, den SEV Rö-Strahlung zu "entlocken"?

Mal davon abgesehen, das das natürlich außer "das geht auch" wenig Sinn macht, aber ein evakuiertes Glasgefäß ist vorhanden, Elektroden auch...

Mit Elektronenröhren geht das ja auch, wie man im I-net gezeigt bekommt

[etalon]

Welche Nachweisempfindlichkeit für die Röntgenstrahlung man damit erreichen kann, konnte ich dem Dokument allerdings nicht entnehmen, die in dem Dokument gezeigte spektrale Empfindlichkeit (Bild 8 ) bezieht sich ja auf die umgesetzte Strahlung im UV Bereich.

Ich würde sagen, die hängt in hohem Maße davon ab, was dem Szintillator an Strukturen vorgelagert sind, um die ganze Nummer lichtdicht zu machen. Wenn das nur eine sehr dünne Mylarfolie ist, dann kann man da so weit runter messen, wie die Quantenausbeute des Szintillators und das Rauschen der nachgeschalteten Elektronik es zulassen. Ich könnte mir auch vorstellen, dass in der nähe von Bildröhren auch Magnetfelder noch eine Rolle am PMT spielen...

schöne Röhren gezeigt wurden mit denen Röntgenstrahlung erzeugt werden

Jetzt mal völlig aus dem Rahmen gefallen  gefragt:

Warum sollte es eigentlich nicht gehen, den SEV Rö-Strahlung zu "entlocken"?

Mal davon abgesehen, das das natürlich außer "das geht auch" wenig Sinn macht, aber ein evakuiertes Glasgefäß ist vorhanden, Elektroden auch...

Mit Elektronenröhren geht das ja auch, wie man im I-net gezeigt bekommt

Wenn du zwischen den Dynoden eine entsprechende Beschleunigungsspannung ohne Überschläge hinbekommst, dann geht das vielleicht (theoretisch). Allerdings mit einem sehr schlechten Wirkungsgrad, da der ,,Röhrenstrom" im PMT im Vergleich zu einer Röntgenröhre extrem klein ist (die Photokathode kann da einfach nicht genug Elektronen liefern), und das Dynodenmaterial einen eher schlechten Konversionsfaktor für Röntgenstrahlung im Vergleich zu Wolfram oder Molybdän hat. Außerdem sind die filigranen Dynoden nicht dafür ausgelegt, die große Wärmebelastung abzuführen und werden wohl recht schnell schmelzen...

[opengeiger.de]

Das könnte insofern schwierig werden, dass die Sekundärelektronen ja pro Dynode nicht allzusehr beschleunigt werden (ca. 100V pro Dynode), oder? Und ob das spezielle "Targetmaterial" einer Dynode dann soviel Xrays emittiert? Aber das war genau mein Verständnisfehler weiter oben, ich dachte genau das soll gemessen werden.

[opengeiger.de]

Zur ursprünglichen Frage: So wie das Dokument geschrieben ist, denke ich, dass der M10FS300 ein durchaus normaler Photomultiplier ist, aber eben mit dieser aufgesetzter Röntgenverstärkerfolie. Diese setzt Röntgenlicht in UV-Licht um und die spektrale Empfindlichkeit dafür ist in Bild 8 gezeigt. Von daher denke ich, man kann die Röhre einfach in ein lichtdichtes Gehäuse platzieren, so wie sie ist. Ein Sockel für die Stifte zu verwenden ist wie immer empfehlenswert, da direktes Anlöten an die Stifte argen thermischen Stress im Glas erzeugen könnte. Eventuell kann man den Oberteil mit zwei Schichten Alufolie gegen sichtbares Licht abdichten, dann könnte ein Gehäuse aus dichtem schwarzem Kunststoff ausreichen. Einen Kristall braucht man nicht, weil ja die Röntgenstrahlung in der Folie in UV-Licht umgesetzt wird, so versteh ich das. Die maximale Betriebsspannung ist mit 1300V angegeben, ich denke 1000V müsste für den normalen Betrieb reichen. Für den Dynodenspannungsteiler würde ich den Standardansatz wählen. Beim M11 FVS 300 sind 200kOhm als Dynodenwiderstand angegeben, da würde ich für den normalen Thereminoadapter deutlich höher gehen, der kann nicht so viel Strom, also eher 1Mohm. Der Preis dafür ist, dass dann die höchstmögliche, detektierbare Strahlungsdosis niedriger ist. Im Anhang stelle ich einen Vorschlag in die Runde, wie ich den PMT im ersten Versuch beschalten würde.

[Edited]

[opengeiger.de]

Ich habe gerade noch eine Änderung im Schaltplan gemacht!

[opengeiger.de]

Das könnte insofern schwierig werden, dass die Sekundärelektronen ja pro Dynode nicht allzusehr beschleunigt werden (ca. 100V pro Dynode), oder? Und ob das spezielle "Targetmaterial" einer Dynode dann soviel Xrays emittiert? Aber das war genau mein Verständnisfehler weiter oben, ich dachte genau das soll gemessen werden.

@etalon: Da warst Du ja schneller!

[DL8BCN]

Wie ich weiter oben schon geschrieben hatte, hatte ich mit so einen ähnlichen Anordnung ja getestet.
Nur mit einer XP3312 PMT Röhre und einer ziemlich dünnen NaI(TI) Kristallscheibe, die ich von Peter bekommen hatte.
Ein AM241 Peak kann man da sehr gut mit detektieren.
Also sollte es darunter (eigentlich) auch funktionieren.
Nur hat es an meiner Oszi-Röhre nicht geklappt.
Da hatte ich hinter der Plastikabdeckung des Leuchtschirms gemessen.
Tatsächlich müsste ich das mal an einer Röntgenanlage testen.

[opengeiger.de]

Ich habe mal versucht mit einem Tool (https://henke.lbl.gov/optical_constants/atten2.html) die Halbwertsdicke für Xrays in Aluminiumfolie zu berechnen. Also das wird schon eng mit der normalen Haushaltsfolie (50um), wenn wir da unter 10keV schauen wollen. Standard Mylarfolie ist meiner Meinung nach nicht lichtdicht, aber es gibt sie auch mit Alubeschichtung. Aber möglicherweise kann man zur Lichtabschirmung auch eine Rettungsdecke nehmen, da ist die Aluschicht angeblich nur 15um.

Magnetfelder sind auch immer ein Thema bei klassischen PMTs. Ich habe das bei meinen PMTs für die normale Gammaspektroskopieanwendung untersucht und konnte keinen deutlichen Effekt einer Mu-Metall Schirmung erkennen. Das Problem mit Mu-Metall ist auch, dass die hohe Koerzitivfeldstärke, die für die Abschirmung wichtig ist, stark mit der Frequenz abfällt. Oberhalb 50Hz ist gutes Stahlblech besser. D.h. man kann den PMT an der Zylinderwand mit einer Schicht Mu-Metall und dann noch mit einer Schicht Stahlblech versuchen gegen Magnetfelder abzuschirmen.