Farbe von NaI(TI) Kristallen

[DL3HRT]

Du meinst sicher Einfuhrumsatzsteuer und nicht Zoll? Das sind zwei völlig verschiedene Sachen.

[DL8BCN]

Ja, das stimmt, es sind völlig unterschiedliche Abgaben!
Allerdings steht auf meinem DHL-Zettel im Briefkasten eindeutig: Zoll: 15,03 €, und Auslagepauschale:6€.
Also muss man nun wohl doch bei Importen aus der Ukraine Zollgebühren bezahlen.

[DL8BCN]

Ich habe den Kristall eben abgeholt!
Tatsächlich sieht er aus, wie auf den Bildern
Ich kann den Händler ,, Any-Devices" aus der Ukraine nur empfehlen.

[DL3HRT]

Ich kann den Händler ,, Any-Devices" aus der Ukraine nur empfehlen.

Das kann ich nur bestätigen. Wir haben über die Jahre mehrere 100 Zählrohre von Roman für unsere AATiS-Geigerzählerbausätze gekauft und waren immer sehr zufrieden.

[DL8BCN]

Hallo, ich habe natürlich den neuen Kristall heute ausgiebig getestet.
Selbstverständlich funktioniert er.
Ich habe allerdings ein Problem gesehen, das ich nicht erwartet hatte.
Durch das größere Volumen und die unterschiedliche Geometrie zu meinem 63mm x63mm Kristall verhalten sich die Messungen anders.
Durch das etwas größere Volumen ist die Gesamtzählrate höher als bei dem ursprünglichen Kristall.
Das war zu erwarten.
Allerdings ist leider die Auflösung schlechter (fwhm in %).
Außerdem wird nach höheren Energien die Empfindlichkeit offensichtlich schlechter.
Das sieht man beim K40 siehe Bild.
Ab 1500keV gibt es einen starken Rückgang der Zählrate.
Ich kann also nur empfehlen, bei maximal 63mm x63mm Kristallgröße zu bleiben.
Vielleicht kann dieses Verhalten durch einen Experten hier im Forum bestätigt werden.
Oder auch nicht...
Dann ist an meiner Technik noch was faul.

[DL8BCN]

Moin, beim Test mit dem neuen 80mmx60mm Kristall gibt es folgendes Problem:
Die linke Seite des Photopeaks ist verrauscht und die rechte Seite fällt steil ab, so wie es sein sollte.
Es gibt also eine Unsymetrie.
Dadurch ergibt sich eine schlechte Auflösung.
Im Internet finde ich dazu keine Informationen
Ich habe auch verschiedene Photomultiplier getestet. Daran liegt es nicht.
Sollte ich doch einen schlechten Kristall erwischt haben?
Rein äußerlich sieht er ja super aus. Komplett weiß und keine Risse oder Luftblasen o.ä. sind sichtbar!
Ich finde auf Anhieb noch nicht mal Infos dazu, wie sich die Kristallgröße bzw. das Volumen auf die Auflösung auswirkt. Speziell, frage ich mich wie es sich hin zu höheren Energien verhält.
Ich weiß nur, das sehr dünne NaI(TI) Scheiben gut für die niedrigen Energien einschließlich Röntgenstrahlung geeignet sind.
Hat da jemand eine Info für mich?

[Peter-1]

Je länger ich mir das Diagramm ansehe um so mehr glaube ich an eine Fehlanpassung von PMT zum PC. Ich tippe auf eine Übersteuerung und Begrenzung.
Als erster Test würde ich ein Uran-Radium Präparat nehmen. Da ist das Spektrum gut bekannt und bis 609 keV von Bi214 gut zu interpretieren.
Lieber die Hochspannung runter und die Verstärkung in der MCA-Software höher. Wenigstens als kleiner Test. Dann sehen wir weiter.

Viel Erfolg
Peter

[DL8BCN]

Moin, ich hatte den 63mmx63mm Kristall an meiner funktionierenden Anlage entfernt und den neuen größeren Kristall mit etwas Silikonöl angekoppelt.
Da habe ich ja schon mal die meisten Fehlerquellen ausgeschlossen.
Nun habe ich wieder zurückgebaut und den neuen Kristall an eine zweite PMT XP3312 mit identischem Spannungsteiler gekoppelt.
Die ursprüngliche Gammasonde mit dem 63mmx63mm Kristall funktioniert nun wieder wie früher.
Das ist gut (never touch a running system! )
Es ist aber natürlich richtig, das der größere Kristall mehr und evtl. auch stärkere Impulse erzeugt.
Die Spannung für die XP3312 beträgt ca. 650 Volt.
Ich kann ja mal weiter runtergehen.
Ich werde heute Nachmittag mal deine Tipps umsetzen.
Vielen Dank Peter!
Weißt du denn wie es sich generell mit einem größeren Kristall verhält?
Sollte die Auflösung grundsätzlich besser werden, oder eher nicht?

[DL8BCN]

Da ich sonst nicht finden konnte, habe ich mal ChatGPT gefragt:

Die Halbwertsbreite (FWHM, Full Width at Half Maximum) ist ein Maß für die Breite eines Peaks in einem Spektrum, und die Auflösung eines Detektors hängt mit der FWHM zusammen. In Bezug auf einen NaI(Tl)-Kristall (Natriumiodid mit Thalliumdotierung), der häufig in Szintillationsdetektoren für die Gammastrahlen-Spektroskopie verwendet wird, können verschiedene Faktoren die FWHM und die Auflösung beeinflussen.

Größe des Kristalls:

Kleine Kristalle: Kleinere Kristalle neigen dazu, bessere intrinsische Auflösungen zu haben, da weniger statistische Unschärfe auftritt. Dies ist auf die begrenzte Anzahl von Ereignissen zurückzuführen, die im Kristall stattfinden können.
Große Kristalle: Größere Kristalle können mehr Gamma-Photonen erfassen, was zu einer höheren statistischen Genauigkeit führen kann. Allerdings können größere Kristalle auch zu einer breiteren FWHM führen, da verschiedene Wechselwirkungen der Gammastrahlen im Kristall stattfinden können.
Energie der Gammastrahlung:

Die Beziehung zwischen der Energie der Gammastrahlung und der FWHM ist komplex und hängt von den Wechselwirkungen im Kristall ab. Für einige Detektoren nimmt die FWHM mit steigender Gamma-Energie ab, während sie für andere zunehmen kann.
Dotierung und Reinheit des Kristalls:

Die Art der Dotierung und die Reinheit des Kristalls können ebenfalls die FWHM beeinflussen. Ein hochreiner Kristall mit optimaler Dotierung kann eine bessere Energieauflösung bieten.
Temperatur:

Die Temperatur des Kristalls kann die FWHM beeinflussen. Niedrigere Temperaturen können dazu neigen, die FWHM zu verringern, indem sie die thermische Bewegung der Atome im Kristall reduzieren.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Optimierung der Auflösung eines Szintillationsdetektors oft ein Kompromiss ist, da verschiedene Faktoren miteinander interagieren. Die Wahl der Kristallgröße ist nur eine von vielen Überlegungen, die bei der Gestaltung eines Detektors berücksichtigt werden müssen. Experimente und Simulationen sind oft notwendig, um die besten Parameter für die spezifischen Anforderungen eines Experiments zu ermitteln.

Ich finde diese Antwort plausibel. Hilft mir aber auch nicht wirklich weiter...
Anbei noch mal ein frisch aufgenommenes Spektrum mit dem funktionierenden Kristall (63mmx63mm) und einem Stein von der Schmiedestollenhalde Wittichen.
Das Spektrum mit dem großen Kristall kann man nicht zeigen

[DL8BCN]

Ich habe nun alle erdenklichen Einstellungen getestet mit dem großen Kristall.
Niedrigere oder höhere Versorgungsspannung für den Photomultiplier, Pegel für die Soundkarte runtergedreht, oder hochgedreht.
Theremino meint: "Signal ok".
Auch die Einzelimpulse sehen so aus, wie sie aussehen sollten.
Samplingrate der Soundkarte geändert und, und, und.
Die Photopeaks werden einfach nicht sauber dargestellt
Da ich auch schon mit dem sicher funktionierenden "Altsystem" getestet habe, bleibt als Ursache nur noch der Kristall selber
Das hätte ich als letztes erwartet, weil er so perfekt aussieht!
Es kommen ja auch reichlich Impulse aus dem Kristall!
Nun weiß ich auch noch nicht, was ich mache.
Ich werde den Verkäufer wohl mal anschreiben und ihm das "matschige" Spektrogramm zeigen.
Ein Umtausch wird wohl schwierig zurück in die Ukraine  
Man könnte sagen: Zu früh gefreut  

[Radium]

Moin,
Das ist ja ärgerlich, könnte es noch die Kopplung an den PMT sein? Was hast du denn Bezahlt dafür?

[DL8BCN]

Die Kopplung habe ich mit dem gleichen Silikonöl gemacht, das ich auch für den anderen Kristall verwendet habe.
Das muss also funktionieren.
Und nicht zu dick aufgetragen, aufgepaßt, daß keine Luftblasen darunter sind.
Ich kann ja mal ganz ohne Öl versuchen, wie es dann aussieht.
Wie viel ich bezahlt habe, möchte ich hier nicht verraten.
Dann kommen mir die Tränen.
Tatsächlich hatte ich mit dem ersten Kristall, den ich vor wenigen Jahren gekauft hatte überhaupt keine Probleme.
Der 63mmx63mm NaI(TI) hatte damals ungefähr 200 Euro gekostet.

[Radium]

Ohauerha, so schlimm Naja, irgendwann passiert das jedem, das man ein Griff ins Klo hat. Hast du mal geschaut, ob das Öl sich vielleicht irgendwie verfärbt hat oder so?

[DL8BCN]

Das Öl ist kristallklar, es ist in einer durchsichtigen Plastikflasche.
Ich werde heute Nachmittag mal ganz ohne Öl testen, wie es sich dann verhält.
Aber wie schon bemerkt, schließe ich das Koppelöl als Ursache für das Problem aus.

[DL3HRT]

Irgendwie kann ich nicht glauben, dass es am Kristall liegt. Wieso sollte der so abrupt oberhalb 1500 keV so wenig Impulse liefern? Das Spektrum welches du gepostet hast, ist nur 2,5 Minuten gelaufen. Poste doch mal eines mit langer Laufzeit.

Im Screenshot liegt der Audiopegel schon im roten Bereich. Das kann Zufall sein, aber auch eine Möglichkeit für die Probleme. Dazu würde ich auch noch mit den Zeiten für die Impulsauswertung "spielen".

Wie sieht es bei niedrigerer Energie aus? Mach doch mal ein Spektrum mit Lu-176 oder Ra-226 und zeige das hier.