Nuclear Enterprises Ratemeter RM5/1

[Raven]

Seit kürzestem hab ich ein RM5/1 in meiner Sammlung aufgenommen, das gerät stammt aus den 1980er Jahren, und erfüllt die rolle eines reinen Geigerzähler also zeigt nur die Zählrate auf einem logarithmischen Drehspulinstrument an, welches ich sehr schön abzulesen finde.

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Hier in auf den Bildern gezeigt mit meiner selbstgebauten SBT-10A Sonde,
da die SBT-10 sowie die meisten Sowjetischen röhren mit 400v betrieben werden wollen, kann man im handumdrehen mit dem Drehschalter an 3. Position (E.H.T.) die Hochspannung am Output einstellen, wie man an der Anzeige erkennen kann geht der einstellbereich von 0,3 bis 1,4kV, was einem nicht nur die Verwendung vieler verschiedener GM-Röhren eröffnet, sondern es lassen sich damit auch sehr viele Szintillatoren anschließen, was dieses gerät neben seinem relativ niedrigem Gewicht (1,6kg mit 2 D-Batterien) auch noch sehr vielseitig macht.

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Original verwendete das RM5/1 einen PET anschluss zum verbinden von Sonden, welcher damals in den UK häufiger anzutreffen war an solchen Geräten, jedoch seit langem ausgemustert und nicht mehr produziert wird, deswegen entschied ich mich das gerät auf BNC umzubauen.

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Das RM5/1 hat keine Interne Sonde, und keinen Anschluss für Ohrhörer, lediglich einen integrierten Lautsprecher der selbst in einem lautem Umfeld zu hören ist, sich aber auch mit einem Schalter deaktivieren lässt.

Wie ich finde ist das RM5/1 ein schönes vielseitiges gerät, was mit etwas Geduld kostengünstig via eBay und co. in den UK zu finden ist.

[Radium]

Super Teil, wie kann man denn einen PMT mit 2 Drähten an etwas anschließen? Wie muss das am PMT verschaltet werden?
Gruß Fiete

[Raven]

Ich kenne mich noch nicht wirklich mit PMTs aus, nächste Woche soll (Hoffentlich) mein erster Scint ankommen (https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,1971.0.html)
Diese Sonde hat original die HV Einheit intern, welche ich aber entweder umbauen oder entfernen werde, und dann einen Spannungsteiler direkt auf den PMT baue, soweit zumindest der Plan, genaueres kann ich erst sagen wenn ich die Sonde vor mir hab.

Ansonsten sollte man im Internet was finden können wie die Szintillatoren von/für Ludlum,Eberline oder Bicron verschaltet sind, die sind ja von der Funktionsweise dem RM5/1 sehr ähnlich.

[Radium]

Wie funktioniert die HV denn bei deiner Sonde? Wird die mit niedriger Spannung betrieben?

[Raven]

Da gehe ich mal von aus, hab die wie gesagt noch nicht hier, und leider gibt's auch nicht all zu viel Informationen dazu im Netz, aber ich werde dazu im Post zur Sonde was posten sobald sie da ist. 

[Henri]

Super Teil, wie kann man denn einen PMT mit 2 Drähten an etwas anschließen? Wie muss das am PMT verschaltet werden?
Gruß Fiete

Das wird bei tragbaren Geräten fast immer so gemacht. Nur im Labor trennt man gern HV und Signal, weil bei den längeren Leitungen dann die Signalqualität etwas besser ist und es sich auch leichter anschließen lässt.

Ein Lichtquant löst im PMT einen winzigen Stromfluss aus, der dann über die Dynoden verstärkt wird. An der letzten Dynode hat man dann einen messbaren Stromfluss. Wenn man nun in den Stromkreis einen hochohmigen Lastwiderstand in Reihe schaltet, bricht die Hochspannung bei jedem Zählimpuls um ein paar mV oder V (abhängig vom Lastwiderstand) ein. Die Trennung von HV und Signal erfolgt über einen Hochspannungs-Kondensator, der die Gleichspannung (HV) abtrennt und nur den veränderlichen Anteil (Signalpeak) an die Zählelektronik durchlässt.

Wenn man impulsförmige Signale hat (reine Zählaufgaben, Gamma-Spektrometrie), nimmt man gerne positiv gepolte Hochspannung (Kathode an GND, Anode an +HV), weil sich der Impuls leicht über den Kondensator abtrennen lässt. Will man aber konstante Helligkeitsströme mit dem PMT messen, nimmt man negativ gepolte Hochspannung. Dann liegt das Nutzsignal auf Massepotential und man braucht keinen Kondensator, der das Messen eines konstanten Stroms verhindern würde. Dafür steht dann die Fotokathode unter Hochspannung, was bei Nähe zu Bauteilen mit Massepotential zu Lichtblitzen im Glaskolben des PMT führt und die Fotokathode langsam zerstört. Man muss also sehr aufwändige Isolationen bauen.
Das sollte man bedenken, wenn man fertige kleine Hochspannungsnetzteile kauft.

Schau mal hier:
https://www.hamamatsu.com/content/dam/hamamatsu-photonics/sites/documents/99_SALES_LIBRARY/etd/PMT_handbook_v4E.pdf

Da steht alles drin, was man wissen muss.

Viele Grüße!

Henri

[Bequerix]

Grüße euch !

ich habe mich angemeldet weil ich was über das PCM 5/1 wissen wollte, welches ich ebenfalls besitze.
Wie lange hält eigentlich der Plastikszintilator welcher im zugehörigen Meßkopf DP2/4R verbaut ist ?

Ich habe das Gerät schon weit über 20 Jahre. Wurde damals in der Firma ausgemustert weil es niemand brauchte. Zumal die Folie kaputt war. Habe mir dann so eine bei einer Spezialfirma für wenig Geld erbettelt.

Grüße Bequerix

[NoLi]

Hallo und Willkommen!

Die Sonde des PCM 5/1 hat unter der Lichtschutzfolie einen Zinksulfid-Schirm ("Alpha") und dahinter einen dünnen Plastiksintillator ("Beta + Gamma"). Im Handgriff befindet sich der Photomultiplier ("Restlichtverstärker"). Lichtblitze aus den Detektormaterialien werden verstärkt und zur Anzeige verarbeitet.

Im Prinzip altert der Alpha-Schirm nicht, ist angeblich nicht hygroskopisch. Auch der Platiksintillator unterliegt keinen Alterungserscheinungen (zumindest nicht in "unserer Nutzungslebensspanne"), Was ein Schwachpunkt im Laufe der Zeit darstellt, ist der Photomultiplier...dieser wird mit der Zeit immer schlechter. Das Problem hatten wir auch mit dem BERTHOLD LB-124 Scint, ab ca. 10 - 15 Jahren nach Erwerb mussten alle Detektoren samt Photomultiplier getauscht werden.

Norbert

[Bequerix]

Danke Norbert für die Antwort !

Was soll denn am Multiplier altern ? Ist doch eigentlich so aufgebaut wie eine Elektronenröhre.
Nur ohne Glühkathode. Ich könnte mir da nur einen Vakuumverlust über die Zeit vorstellen.
Aber selbst der ist über viele Jahrzehnte oft nicht nennenswert. Ich habe z.B. Wehrmachtsröhren in der Bastelkiste deren Getter noch einwandfrei ist.

Könnte mir allerdings vorstellen, daß die Photokathode bzw. die Dynoden speziell beschichtet sind und diese altert oder abbaut. Habe mich da noch nicht so tiefgreifend damit beschäftigt.

Damals bei Tschernobyl mit Selbstbausachen beschäftigt. Dabei den PCM ergattert.
Dann mit dem PCM und einem Sharp Computer einen Zähler zusammengebaut. Bekam  mit einem Physiker aus Hamburg Kontakt, welcher einen Spektrografen mit einem  Szintillator als Hobby baute.
Damals noch alles mit herkömmlichen TTL - IC´s .  Mir wurde das dann leider zu aufwendig an Kosten und Zeit.

Gibt es bei euch da jemand der sich mit so einem Projekt beschäftigt ? Ist ja die edelste Form der Geigerzählerei

[Radium]

Was ein Schwachpunkt im Laufe der Zeit darstellt, ist der Photomultiplier...dieser wird mit der Zeit immer schlechter.

Norbert

Das habe ich ja noch nie gehabt, ich habe einen uralten FEU-85 und 2 DDR-SEVs im RAM-63, der Sowjetische ist Baujahr 1987 und die im RAM-63 von 1969. Sind das vielleicht Fehlproduktionen gewesen, die irgendwie Luft gezogen haben? Und nartürlich, wenn die Sonde ohne Folie angeschaltet wurde ist der SEV wahrscheinlich tot  

[Bequerix]

Was habt ihr für Erfahrungen mit den Lichtschutzfolien ?
Bei meinem Gerät war die vorhandene Folie gelöchert weil man damals bei Tschernobyl laienhaft im Gras herumgestochert hatte um Radioaktivität des Bodens zu messen.

Ich habe mich dann eine Zeit lang mit mehreren Lagen dünner Alufolie beholfe. Wissend daß das  nichts Gescheites ist. Dann bekam ich nach langer Suche von einer Firma 2 DIN - A4 Folien für relativ wenig Geld.

Eine Schicht hat da allerdings nicht gereicht um ganz lichtdicht zu sein. 2 Schichten übereinander gingen dann. Ob ich da noch Unterlagen dazu habe weiß ich nicht.

Wie macht ihr das ?

[DG0MG]

Wie lange hält eigentlich der Plastikszintilator welcher im zugehörigen Meßkopf DP2/4R verbaut ist ?

Zeig doch mal den Meßkopf in ein paar Bildern!

[Bequerix]

Ein Bild sollte reichen. Zerlegen will ich ihn nicht.

Jetzt habe ich aber ein Problem : Wie soll ich das Bild einfügen ?  URL hat das Bild nicht.
Es liegt auf dem Desktop als .jpg

[NoLi]

Was soll denn am Multiplier altern ? Ist doch eigentlich so aufgebaut wie eine Elektronenröhre.
Nur ohne Glühkathode.
...

Das kann ich Dir leider auch nicht sagen. Diese Aussagen stammen einmal von der Reparaturwerkstatt der Fa. BERTHOLD, und unabhängig davon von mehreren Kursteilnehmern unterschiedlicher Herkunft.

Was habt ihr für Erfahrungen mit den Lichtschutzfolien ?
...

Die handelsüblichen metallbedampften Folien für Proportionalzähler sind wahrscheinlich zu dünn (0,5 mg/cm²), um komplett lichtdicht zu sein. War ja auch für diesen Detektortyp keine absolute Bedingung. Ich denke, die Folien für Szintillationsdetektoren sind vermutlich stärker metallbedampft; dickere Folie wäre dem Alpha-Wirkungsgrad abtrünnig.

Norbert

[Bequerix]

Guten Morgen Norbert,

das wäre möglich. Leider habe ich keine Daten zu dieser Folie.
Diese Firma gibt es noch wie ich auf Grund meiner Notizen herausfand. Die bieten Szintillatoren jeglicher Art für den kommerziellen Gebrauch an. Vieles mehr.

Aber von Folien fand ich jetzt nichts. Es ist möglich daß ich damals von mir aus gebohrt hatte und wie ich mich erinnere fand ich jemanden, der ein Ohr für mein Anliegen hatte. Glück muß man manchmal auch haben.

Wie bereits erwähnt - eine Schicht war zu wenig.

Es war ein furchbares Gefummle. Die Folien ist ja so dünn daß ein falscher Atemzug reicht um sie wegzublasen. Bei meinem Meßkopf muß ich sie vorher auf einen Trägerrahmen aufbringen ( ich nehme dazu  Dichtungspapier, das ist ausreichend stabil ) .

Du bist in Karlsruhe !  Kenne ich ein wenig von früher her . War da einige Male in den 80er - Jahren in Knielingen bei Siemens von der Firma aus auf Prozeßrechnerschulung. Das war die Zeit wo dieser Rechner die Größe eines mittleren Kleiderschrankes hatte.
Eine Wechselplatte mit 4 Mbyte den Durchmesser von  40 cm  :-)

Wie geht denn das hier mit einem Bild übertragen ? Ich fand da nichts dazu in der Hilfe.
Bei manchen Editoren ist das kinderleicht, bei manchen eine Staatsaktion.