Measall KC761, KC761B

[DL3HRT]

Hier kommen zwei Screenshots der Android-App mit einem Thorium-Strahler vor dem Detektor. Der erste Screenshot mit linearer Y-Achse und der zweite mit logarithmischer Y-Achse.

Ich hatte die "Auto find peak" Funktion aktiviert. Am rechten Bildrand sind aller erkannten Peaks mit ihrer Energie aufgelistet und durch vertikale Linien im Spektrum markiert. Die Werkskalibrierung meines KC761B scheint ganz gut zu passen. Die angezeigten Energien passen sehr gut zu den bekannten Th-232 Peaks.

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[DL3HRT]

Zu guter letzt wollte ich wissen, ob der neue Detektor wirklich bis 9 keV funktioniert oder ob das nur ein Marketing-Gag ist. Es steht natürlich sofort die Frage, womit man das testet? Ich habe mich dann an meine Messungen der Bremsstrahlung von Tritium erinnern und  meine Armbanduhr vor den Detektor "geschnallt".

Die Maximalenergie der Bremsstrahlung liegt bei ca. 18 keV, das Maximum deutllich weiter unten bei 4 .. 6 keV. Die Bremsstrahlung des Tritium entsteht bereits in der Leuchtschicht und den Mikroampullen der Leuchtelemente. Dann kommen noch das Uhrenglas, das Kunststoffgehäuse des KC761B und die Ummandelung des Kristalls. Viel kann also nicht mehr am Kristall ankommen, auch wenn die Aktivität Leuchtelemente im Neuzustand in Summe knapp unterhalb 1 GBq (T25 = 25 mCi) liegt.

Hier seht ihr den Versuchsaufbau und die Spektrenanzeige im Display des KC761B. Ich habe den Peak mit einem roten X markiert. Er liegt bei etwa 9 keV. Die Messung lief über 5 Stunden in meiner großen Bleiburg. Der Marker (kleines Dreieck) steht bei 10,7 keV ein Pixel rechts vom Maximum. Unterhalb 9 keV fällt das Signal schnell ab. Das liegt sicher am Detektor und der Absorption in zwischen Quelle und Detektor.
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Und hier ein Ausschnitt des Spektrums im Diagramm:
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Die Messung hat gezeigt, dass diese geringe Energie tatsächlich detektiert wird. Wir groß die Effizienz des Detektors ist, ist natürlich nicht bekannt.

Nachtrag:
Die Anzeige der Dosisleistung und aktueller Zählrate in der Abbildung im Display steht nicht im Zusammenhang mit der Tritium-Messung. Ich habe das Gerät aus der Bleiburg herausgenommen und die Spektrenmessung sofort gestoppt. Die Echtzeitanzeige läuft dann weiter, ändert aber das Spektrum nicht mehr. In der Bleiburg lag die Zählrate bei 0,5 cps.

[DL3HRT]

Eine Messung habe ich doch noch  . Und zwar den Pb-210 Strahler eines alten Spinthariskops. Auch hier zeigt der KC761B nicht nur die Pb-210 Linie bei 47 keV, sondern auch die Röntgenfluoreszenz des Bleis bei ca. 11 keV. Die Peaks sind geringfügig nach links verschoben, aber wird reden hier von 1-2 keV:
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[DL3HRT]

Der KC761B lädt eingelegte NiMH Akkus auf, wenn man ihn über USB die USB-C Buchse mit Spannung versorgt. Ich habe bei Deepace nachgefragt, nach welchem Prinzip die Ladeschaltung funktioniert. Hier die Antwort:

There is a voltage-controlled charging circuit,
and the maximum charging current is about 250 ma.
The charging stops automatically when it is full.

Die Ladeschaltung lässt sich nicht deaktivieren. Das kann zum Problem werden, wenn Alkali-Batterien eingelegt sind. Im Handbuch steht dazu:

The KC761B has a charging function. In order to avoid danger caused by accidental charging, it is  prohibited to use any lithium batteries, including rechargeable lithium batteries that simulate the function of a 5AA dry cell battery.

When using dry cell batteries, external power can be turned on only for a short period of time (<30min). Prolonged charging of dry cell batteries may be dangerous. Remove the batteries if the external power supply is to be used permanently.

Das hätte man sicher eleganter lösen können  .

[DG0MG]

5 AA-Zellen sind in Zeiten von Buck-/Boost-Wandlern aber überhaupt auch ne komische Stromversorgung. Wie groß ist eigentlich die Stromaufnahme ohne Displaybeleuchtung?

[DL3HRT]

5AA steht bei denen für Standard-AA. Es sind nur drei Batterien oder Akkus drin. Habe noch nicht gemessen, soll irgendwo bei 6 mA liegen.

[Splendor]

Hört sich so an also hatten sie ursprünglich vor Li-Ion zu verwenden. Die 3.6-4.5V von 3x AA passen ziemlich gut in das selbe Beuteschema.

[DL3HRT]

Ich möchte einmal zwei Screenshots zur Diskussion stellen. Beide Screenshots zeigen das Ra-226 Spektrum eines alten Sicherungsautomaten mit Radiumleuchtfarbe, nur in verschiedener Darstellung. Ich habe nicht in das Spektrum hineingezoomt, man sieht also den kompletten Energiebereich des KC761B.

Dies hier ist die normale Darstellung, wie wir sie schon sehr oft gesehen haben. Es ist die Option "smooth" zur Spektrendarstellung ausgewählt, also eine Glättung.
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Es gibt allerdings noch eine zweite Option, nämlich "smooth and compensation", welche nachfolgende Darstellung generiert:
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So wie es aussieht wird dabei versucht, die Energieabhängigkeit der Detektoreffizienz auszugleichen. Interessant finde ich dabei, wie sehr sich die Höhe der Peaks bereits im 200 - 300 keV Bereich verändert. Links von der Pb-Röntgenfluoreszenz ist auch der Pb-210 Peak bei 47 keV schwach zu sehen. In der kompensierten Darstellung wird der natürlich noch schwächer dargestellt.

Ich habe die automatische Peakdetektion aktiviert, die recht gut funktioniert. Man sieht an den aufgeführten Peak-Energien, dass die Energiekalibrierung ganz gut passt.

Was meint ihr zu dieser kompensierten Darstellung? Sie unterscheidet sich auf jeden Fall deutlich von der sonst oft verwendeten logarithmischen Darstellung.

[DG0MG]

Der Brite in China hat einen Vergleich zwischen dem KC761 und dem neuen KC761B gemacht - meiner Meinung nach recht fair. Als Unterschiede werden die bessere FWHM, die niedrigere untere Energie und die Möglichkeit, NiMH-Akkus im Gerät über USB zu laden, herausgearbeitet. Einem Einsteiger wird aber keines der beiden, sondern eher der RadiaCode empfohlen.

[DL3HRT]

Danke für die Info. Ich habe schon eine Weile darauf gewartet.

Einem Einsteiger wird aber keines der beiden, sondern eher der RadiaCode empfohlen.

Ich kann seine Aussagen zu 100% unterschreiben, auch sein Fazit.

Allerdings möchte ich dazu bemerken, dass er explizit Einsteiger gemeint hat. Im Vergleich zum RadiaCode ist der KC761B empfindlicher (ca. 2,5x), hat eine bessere Energieauflösung und der Energiemessbereich geht weiter nach unten. Die Spektrenanzeige im LC-Display ist ebenfalls ein großer Pluspunkt.

Demgegenüber stehen Nachteile wie die zu kleine Schriftgröße und umständliche Bedienbarkeit. Auch wenn das User-Interface sicher nicht komplet überarbeitet wird, kann man mit kleinen Änderungen große Verbesserungen bewirken. Mal sehen, ob die Entwickler kooperativ sind.

Das Fazit im Video ist daher etwas umfassender. Für Einsteiger ist der RadiaCode mit Sicherheit die bessere Wahl, ebenso für den mobilen Einsatz. Für den Einsatz im Labor kann aber der KC861B punkten und sollte in Betracht gezogen werden.

[DL3HRT]

Seit einigen Tagen gibt es eine neue Firmwareversion: v1.56

Diese integriert erstmals die Ethernet-Schnittstelle. Das Gerät soll dann mit der hauseigenen KCSDI Software verbunden werden können. Da ich erst gestern Abend das Firmwareupdate gemacht habe, konnte ich das noch nicht testen. Zumindest reagiert das KC761B auf einen Ping über das Netzwerk, wenn ich eine passende IP-Adresse eingestellt habe.

Wie mir Anna Yang von DEEPACE mitgeteilt hat, wurde der Algorithmus für die Dosisleistungsanzeige verbessert, so dass schneller stabile Werte angezeigt werden. Das Display der Dosisleistungsanzeige wurde auch überarbeitet. In den früheren Versionen hat man in der oberen Displayhälfte das Spektrum gesehen, was alles sehr unübersichtlich gemacht hat. Die neue Version ist wesentlich übersichtlicher.
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An der Spektrendarstellung hat sich nichts geändert. Für den nachfolgenden Screenshot hatte ich eine Probe von der Uranmaschine in Kummersdorf/Gottow vor dem Detektor, also chemisch reines Uran, welches vor ca. 80 Jahren hergestellt wurde.
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Ich bin gespannt, wie sich das KC761B morgen auf den Referenzflächen der Wismut schlägt, schließlich soll die Dosisleistungsanzeige energiekompensiert sein. Ich habe Kontakt mit den Entwicklern aufgenommen. Sie sind sehr an den Messwerten interessiert um ihren Algorithmus gegebenenfalls anzupassen. Ich gehe davon aus, dass das sicher notwendig sein wird. 

Aber immerhin eine chinesische Firma, die ein Produkt tatsächlich weiterentwickelt.   

[DL3HRT]

Wir hatten das Gerät am 19.6.2024 auf den Referenzflächen der Wismut mit dabei. Hier geht es zum Bericht: https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,1161.new.html#new

[DL3HRT]

Mit der neuen Firmware V1.56 hat endlich auch die Netzwerkschnittstelle eine Funktion. Ich habe die hauseigene Software heruntergeladen und es hat auf Anhieb funktioniert, nachdem ich am KC761B die passenden IP-Einstellung durchgeführt hatte. 
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Ich finde, dass das ein großer Schritt in die richtige Richtung ist, zumal man den KC761B über POE (Power over Ethernet) versorgen kann.

[DL3HRT]

Ich durfte positive Erfahrungen mit dem Kundenservice von DEEPACE sammeln.

Ausgangspunkt war die neue Firmware mit aktivierter Ethernet-Schnittstelle. Das war für mich der Auslöser, auch einmal POE (Power Over Ethernet) zu testen. Damit hatte ich bisher keinerlei Erfahrungen.

Ich habe mir also einen POE-Switch besorgt und das Gerät angesteckt. Das KC761B verwendet einen SI3404 als POE Controller. Der Chip handelt mit dem Switch die Rahmenbedingungen für POE aus. Wie zu erwarten leuchtete sofort die Ladeanzeige für die Akkus und am Switch wurde aktives POE signalisiert.

Als ich dann die Ethernet-Schnittstelle im Menü aktiviert hatte, trat ein komischer Effekt auf. Die Hintergrundbeleuchtung des Displays ging im Intervall von 1 Sekunde aus und danach sofort wieder an. Im Ergebnis hatte man ein zyklisches Flackern im 1 Sekunden Takt.

Auf eine Nachfrage beim Kundenservice kam nach wenigen Stunden eine sehr ehrlichen Antwort: Man hatte bei der Hardwareentwicklung der POE-Komponente die Stromaufnahme des Ethernet-Interfaces unterschätzt. Der maximal zulässige Strom über POE wird über den Widerstand R67 eingestellt. Der hat einen Wert von 10 Ohm und begrenzt die Stromaufnahme auf maximal 120 mA. Das klingt erst einmal recht viel, ist aber anscheinend nicht ausreichend. Laut Angabe von DEEPACE gibt es wohl kurze Stromimpulse von bis zu 300 mA.

Der angegebene Strom bezieht sich dabei immer auf die Gesamtstromaufnahme des Geräts. Im Mittel ist diese viel niedriger aber R67 begrenzt den Maximalstrom. Wenn der überschritten wird, so macht der POE-Controller einen Reset und beginnt von vor.

Es gibt nur einen Workaround für das Problem, R67 muss von 10 Ohm auf 2,2 Ohm verkleinert werden. Mir wurde sofort angeboten, dass KC761B zur Modifikation nach Frankreich zu schicken. Das hat mich positiv überrascht, da ich eher eine Adresse in China erwartet/befürchtet hatte.

Auf meine Nachfrage, ob ich die Modifikation nicht auch selbst machen kann, bekam ich am nächsten Tage ein gut bebildertes PDF-Dokument mit der Umbauanleitung. Der Widerstand R67 hat die Bauform 0402, ist also sehr klein, wie ihr in folgendem Foto sehen könnt:
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Zum Glück liegt er nicht inmitten anderer Bauteile und lässt sich so recht gut wechseln. Ich wollte es selbst machen aber mein Kollege hat heute früh gebettelt, dass er auch mal wieder löten möchte.   

Nach der Modifikation funktioniert POE einwandfrei. Das verwendete Kommunikationsprotokoll zwischen dem KC761B und der hauseigenen Windows-Software ist momentan noch nicht öffentlich, es soll aber später veröffentlicht werden. Mit Wireshark bekommt man das sicher auch so hin.

Da ich das Gerät ohnehin öffnen musste, habe ich bei dieser Gelegenheit einige Fotos des Innenlebens gemacht, die ich hier in der nächsten Zeit vorstellen werde.

Auf jeden Fall waren das sehr positive Erfahrungen mit dem Kundenservice. Die Firma hebt sich in dieser Hinsicht sehr wohltuend von vielen anderen Anbietern ab.

[DL3HRT]

Das KC761B wird standardmäßig mit zwei Detektoren ausgeliefert:
- 25 mm x 25 mm x 10 mm CsI-Kristall mit SiPM
- pin-Diode

Bei der pin-Diode wurde das Schutzglas entfernt, damit sie auch Beta- und Alpha-Strahlung registrieren kann. Wie lange so etwas gutgeht, kann ich nicht einschätzen. Am Gehäuse befindet sich über der pin-Diode ein Aufkleber. Den soll man nur entfernen, wenn man wirklich Alpha-Strahlung messen möchte. Ich habe es bisher noch nicht ausprobiert.
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Die pin-Diode befindet sich auf einer eigenen Platine. Die Vorderseite sieht unspektakulär aus.
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Auf der Rückseite sieht man allerdings welchen Aufwand man treiben muss, um stabile Signale zu erhalten. Der Eingangsverstärker befindet sich innerhalb der Weißblechabschirmung, die sich nicht abnehmen lässt. Beim Rest handelt es sich sicher um die Vorspannungserzeugung und weitere Signalaufbereitung.
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Die pin-Dioden-Platine ist über einen 12poligen Konnektor mit der eigentlichen Platine zur Signalaufbereitung und -auswertung des Szintillationsdetektors verbunden. Diese Platine enthält übrigens einen eigenen STM8-Mikrocontroller. Das nachfolgende Foto zeigt die Unterseite der Auswerteplatine mit dem STM8-Mikkrocontroller und angestecktem CsI-Detektor. Der CsI-Detektor enthält im Gehäuse eine Platine für dem SiPM, auf der auch die Kalibrierdaten des Detektormoduls gespeichert sind.
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Die Oberseite der Auswerteplatine ist voll mit OPVs und Spannungsreglern. Ich habe vergessen, ein Foto davon zu machen. Das hole ich später nach.

An die Auswerteplatine kann ein zusätzlicher Detektor angesteckt werden. In Planung ist unter anderem ein Neutronendetektor. Vermutlich wird der alleine teurer werden als das ganze Gerät