Das Openmess-Projekt

[Radiohörer]

Wer kennt den genauen Standort von der ODL bei Oberasbach OT Kreutles ? Dort ist oft ein 25 - 30% höherer Wert zu sehen als in meiner Nähe.
Grüße
Peter

...gug mal in meine Mail vom WE
Entweder liegts am Schotter unterm Weg oder der Asphaltdecke oder man hat das Gelände mit? aufgefüllt.

Demnächst für alle mehr aus Nordbayern...

[opengeiger.de]

Abschließend für die Charakterisierung des Zählrohr-Treibermoduls von RH Electronics habe ich nun einen Minimal-Geigerzähler mit einem russischen Zählrohr aufgebaut und habe mir den digitalen Zählimpuls-Ausgang angeschaut, der den Arduino Interrupt-Eingang treibt. Für die Messung habe ich den Anodenvorwiderstand auf dem Board bei 10Mohm belassen. Das Zählrohr ist russischer Bauart, aber kein SBM-20. Es reagiert ähnlich auf Unat. wie ein SBM-20.

Die einzelnen Zählimpulse sehen von der Waveform her sauber aus und sind positive Impulse. Man triggert also zweckmäßigerweise auf die rising edge. Was aber auffällt, ist ein relativ starker Jitter der Zählimpulsdauer. Die häufigste Impulsdauer liegt bei 5.76us, also relativ kurz, aber es gibt noch deutlich kürzere Impulse, was aber fürs Auslösen eines Interrupts kein Problem sein sollte.

Sie dürfen in diesem Board keine Dateianhänge sehen.

Ich denke damit ist grob klar, was das Zählrohr-Treibermodul von RH Electronics leistet. Wenn man es insgesamt mit dem Theremino GA500 Modul vergleicht, würde ich das GA500 vorziehen, weil komplett offengelegt ist, wie es aufgebaut ist, es ist dünner und nur auf einer Seite bestückt, nicht lackiert und man kann es gut befestigen. Dazuhin ist es deutlich billiger und man bezahlt keine Zollgebühr. Um die Zählimpulse des GA500 über längere Leitungen zu übertragen, würde ich noch eine kleine Platine mit einem kleinen RS485 Leitungstreiber hinzufügen, der die Daten differentiell überträgt.

[Peter-1]

Ganz langsam wird auch meine Bastelei fertig. Es muß noch eine gute und sichere Befestigung des 70031A im Schutzrohr gefunden werden. Erster Versuch mit und ohne Hülle entspricht recht gut der Rechnung. Bei 1,5mm Alu geht die Transmission auf 3 - 5% nach unten.


Zählrate:
ohne Schutzrohr : 1770 Imp / 10 min
mit Schutzrohr  : 1707 Imp / 10 min, entspricht 96%

Die Endkappe des Rohrs mit GA500 paßt gut ins Rohr.


Soweit für heute.

[opengeiger.de]

Zählrate:
ohne Schutzrohr : 1770 Imp / 10 min
mit Schutzrohr  : 1707 Imp / 10 min, entspricht 96%

Die Endkappe des Rohrs mit GA500 paßt gut ins Rohr.

Soweit für heute.

Gut zu wissen!!! D.h. nur für niederenergetische Gammas merkt man das Alu ein klein wenig.

Wie lange soll Dein Kabel werden, das Du in die Endkappe einsteckst? Sehen die Zählimpulse dann am anderen Ende noch gut aus? Der CD40106 ist ja kein Leitungstreiber, der könnte schwächeln bei einer langen Leitung.

[Peter-1]

Für 1 Meter kann das der 40106 leicht. Selbst 1nF sind noch möglich, aber dafür habe ich es nicht ausgelegt. Mit einem Transistor und einem Widerstand zusätzlich sind sicher auch noch 20 Meter möglich.

[Prospektor]

Ganz langsam wird auch meine Bastelei fertig. Es muß noch eine gute und sichere Befestigung des 70031A im Schutzrohr gefunden werden. Erster Versuch mit und ohne Hülle entspricht recht gut der Rechnung. Bei 1,5mm Alu geht die Transmission auf 3 - 5% nach unten.


Zählrate:
ohne Schutzrohr : 1770 Imp / 10 min
mit Schutzrohr  : 1707 Imp / 10 min, entspricht 96%

Ich habe heute im Gebäude jeweils 75 min. mit HTEM und ohne HTEM Rohr (1,8 mm Wandstärke, Polypropylen) gemessen. Dabei bin ich mit Rohr im Schnitt auf 2,151 cps gekommen, ohne Rohr auf 2,153 cps. Ich möchte das bei Gelegenheit auch nochmal bei etwas anderer spektraler Verteilung testen, aber auf den ersten Blick sieht es so aus, als ob das HTEM Rohr eine Messung ohne größere Verluste erlaubt.

Den Eigennulleffekt meines ZR würde ich auch gerne so genau wie möglich bestimmen. Denkt ihr, dass das auf einem tiefen Gewässer (>20 m) im Flachland halbwegs genau möglich ist, wenn man von der Zählrate dort dann noch den berechneten kosmischen Anteil laut BfS-Formel abzieht (s. Seite 409 im Paper; wobei das Ergebnis in μSv/h und nicht in Sv/h anfallen sollte?  ) ? Zur dort erwähnten barometrischen Druckabhängigkeit muss ich mal noch die verlinkte Literatur sichten. Natürlich würde ich ein nicht strahlendes Schlauchboot o.ä. nutzen und voraussetzen, dass man den Kaliumgehalt des Wassers (häufig ein- oder zweistelliger mg/L-Bereich) vernachlässigen kann. Und ich weiß, dass man letztendlich für die ganz genaue Konvertierung der berechneten kosmischen DL in μSv/h in die abzuziehenden cps/cpm wieder den Kal.-Faktor braucht, den man ja (noch) nicht genau kennt.

[opengeiger.de]

Jetzt hab ich mal ein Experiment mit den verschiedenen VacuTec Zählrohren vom Typ 70031A gemacht, für das schon Daten vorliegen. Ich habe einfach mal über die Zählrohre von DL3HRT, die er in Reust auf zwei Referenzfächen vermessen hat und über meines, das ich an 3 Referenzorten in Stuttgart vermessen habe, eine gemeinsame Regressionsrechnung durchgeführt. Da sprichts nicht dagegen, man bekommt so eben einen gemischten Wert, der bei ganz gleichen Zählrohren, dann auch für alle gelten würde.

Das ergibt nun folgende Datensätze:

Sie dürfen in diesem Board keine Dateianhänge sehen.

Grafisch sieht die Regressionsrechnung dann so aus:

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Interessant ist nun, dass der Korrelationskoeffizient immer noch nahe 1 ist. Das aber bedeutet, dass sich die Zählrohre so unterschiedlich gar nicht verhalten. Als Konversionskoeffizient kommt dann 811.88cpm/(uSv/h) raus und für die Eigenrate 58.40cpm. Das ist immer noch sehr gut im Fangbereich.

Würden wir nun die Parameter benutzen, die aus dieser Korrelationsrechnung rauspurzeln und würden damit aus der Zählrate die Dosisleistung der Kapelle neu berechnen, käme statt 0.67uSv/h nun 0.69uSv/h raus. Man sieht, so arg würde das Ergebnis also gar nicht variieren. Das ist doch recht beruhigend , oder nicht?   
   

[opengeiger.de]

Den Eigennulleffekt meines ZR würde ich auch gerne so genau wie möglich bestimmen. Denkt ihr, dass das auf einem tiefen Gewässer (>20 m) im Flachland halbwegs genau möglich ist, wenn man von der Zählrate dort dann noch den berechneten kosmischen Anteil laut BfS-Formel abzieht (s. Seite 409 im Paper; wobei das Ergebnis in μSv/h und nicht in Sv/h anfallen sollte?  ) ? Zur dort erwähnten barometrischen Druckabhängigkeit muss ich mal noch die verlinkte Literatur sichten. Natürlich würde ich ein nicht strahlendes Schlauchboot o.ä. nutzen und voraussetzen, dass man den Kaliumgehalt des Wassers (häufig ein- oder zweistelliger mg/L-Bereich) vernachlässigen kann. Und ich weiß, dass man letztendlich für die ganz genaue Konvertierung der berechneten kosmischen DL in μSv/h in die abzuziehenden cps/cpm wieder den Kal.-Faktor braucht, den man ja (noch) nicht genau kennt.

Ich denke mal, wenn  man lang genug mitteln würde und man hätte wirklich keine externe Strahlung, dann wird man nicht viel anderes falsch machen können, dann kann man die Eigenrate bestimmt sehr genau angeben. Wenn man nun ebenfalls lange genug mittelt und auf den See rausgefahren ist und mit der BfS-Formel den kosmischen Anteil abschätzt und die Differenz bildet, hat man trotz langer Mittelung immer noch genug Fehlerquellen, dass das Ergebnis mit sehr viel Unschärfe behaftet ist, das ist mein Gefühl. Das Gefühlr kann aber täuschen, Erfahrung habe ich damit nicht wirklich, das muss ich zugeben.

[DL8BCN]

Sehr gutes Ergebnis Bernd!
Was will man mehr.

[opengeiger.de]

Ich bin nun wiederholt gefragt worden: Wie genau müssen denn nun die individuellen Zählrohrparameter des 70031A bestimmt werden um die ODL mit einer gewissen Genauigkeit bestimmen zu können? Da man diese Frage meiner Meinung nach mit einer klassischen Fehlerrechnung angehen kann, habe ich das mal in den Messfehler-Thread ausgelagert, auch wenn es durch die Überlegungen von diesem Projekt hier getriggert wurden und es ganz speziell das hier verwendete VacuTec 70031A Zählrohr betrifft. Meine Fehlerrechnung zum VacuTec Zählrohr findet man also hier:

https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php?msg=27577

[Peter-1]

Nur mal laut gedacht 

Klein Erna hat eine VacuTec Röhre 70031A oder auch eine 70013 und kennt die Daten dazu aus den Specs. Bei schönem Wetter sucht sie die nächsten ODL Sonden auf (Werte sind bekannt ). Gemessen wird für 10 Min oder auch länger an der Sondennähe und so kommt ein Zählerstand / Zeiteinheit und dem Wert µSv/h je Meßort eine Liste zustande.
Aus diesen 2 Werten soll die Eigenbausonde "kalibriert" werden. Die Werte der ODL Sonden liegen bei 0,095 - 0,11 µSv/h. Kann das gutgehen 

[opengeiger.de]

Nur mal laut gedacht 

Klein Erna hat eine VacuTec Röhre 70031A oder auch eine 70013 und kennt die Daten dazu aus den Specs. Bei schönem Wetter sucht sie die nächsten ODL Sonden auf (Werte sind bekannt ). Gemessen wird für 10 Min oder auch länger an der Sondennähe und so kommt ein Zählerstand / Zeiteinheit und dem Wert µSv/h je Meßort eine Liste zustande.
Aus diesen 2 Werten soll die Eigenbausonde "kalibriert" werden. Die Werte der ODL Sonden liegen bei 0,095 - 0,11 µSv/h. Kann das gutgehen 

Na klar kann das gut gehen! Aber leider nur solange der Bereich der Kalibrierung den Bereich der Messwerte der ODL-Sonden umfasst, also etwa 0.05-0.25uSv/h . Sobald mit dieser Kalibrierung ein Wert von 1uSv/h oder sagen wir > 0.4uSv/h gemessen werden soll (also extrapoliert wird) dann wird es recht unsicher. Wenn klein Erna also auch mal auf eine Wismut-Halde einigermaßen richtig messen will, dann bräuchte sie einen Kalibrierpunkt in der Nähe von 1uSv/h oder vielleicht sogar 10uSv/h. Ich sagte ja schon, die Kalibrierpunkte für eine Regressionsrechnung sollten den Messbereich, den man anstrebt möglichst gleichmäßig abdecken. Und jetzt siehst man auch ein wenig das Problem: Wer publiziert denn ODL-Werte > 300nSv/h, die mit geeichten (oder zur Not mit richtig kalibrierten) Messgeräten gemessen wurden, öffentlich? Da bekommt man mit Immobilienmaklern, Tourismusbeauftragten, usw. sofort Ärger. Das macht niemand. Das ist das Problem. Deswegen hilft da nur noch Crowd-Sourcing solcher Daten. Oder der Kumpel bei der Feuerwehr, der sich nen geeichten FH40G-L ausleiht, mitgeht und misst und nachher nirgendwo genannt sein will.      

[opengeiger.de]

Mir kommt noch was zu dem Thema: Klein Erna ist ja ein pfiffiges Mädchen und trotz ihres etwas altertümlichen Vornamens, für den sie eigentlich überhaupt nichts kann, ist sie nicht gerade von gestern.

Sie hat sich nun die Mühe gemacht und hat alle ODL BfS ODL-Sonden besucht und tapfer mit ihrem 70031A Zählrohr gemessen und die Regressionsrechnung gemacht. Die ODL-Werte liegen aber für alle Sonden, die sie in der näheren Umgebung besucht hat, so um die 0.120uSv/h und die Punktewolke, die aus den gemessenen Zählraten und den ODL-Werten entstanden ist, sagen wir mal von 5 BfS-Sonden, sieht eher rundlich als langgestreckt aus, und der Korrelationskoeffizient ist dementsprechend nicht gerade nahe 1.

Dann erinnert sie sich aber an das Datenblatt und an den dort angegebenen Mittelwert für den Konversionskoeffizient von 840cpm/(uSv/h) bzw. die Eigenrate von 40cpm. Da sagt sie sich: Das ist doch auch ein a-priori Wissen, das wertvoll ist und das man einfließen lassen könnte. Es ist doch viel wahrscheinlicher, dass diese Werte für mein Zählrohr richtig sind, als zum Beispiel ein Konversionskoeffizient von 600cpm/(uSv/h) und eine Eigenrate von 200cpm. Also denkt sie sich, kann ich doch ganz einfach ausrechnen, was ich mit desen Werten als Zählrate für 1uSv/h bekommen würde. Das ergibt dann das Werte-Paar 1uSv/h und 880cpm. Jetzt fügt sie das in die Liste der Werte-Paare ein, die sie von den ODL-Sonden bekommen hat. Und schwupp-die-wupp wird der Korrelationskoeffizient gleich viiiel besser. Denn dieser eine Punkt zieht jetzt die die Punktewolke kräftig in die Länge und die Regressionsgerade dreht in die Richtung der Charakteristik des Datenblattes. Fein, denkt sie sich, besser ein Wert aus dem Datenblatt, als gar kein Wert bei 1uSv/h, auch wenn er nicht ganz richtig ist.

Ich würde sagen klein Erna hat damit völlig recht damit.

[Peter-1]

Das Wetter war zu schön 

Meine Sonde mit Zähler ist seit einem Tag einsatzbereit und so konnte ich die ersten unsicheren Schritte damit wagen. Leider gibt es in meiner Gegend keine großen Abweichungen der ODL, und so habe ich nur 2 Standorte besucht.
Oberasbach hat fast immer den höchsten Wert zu bieten und die Sonde steht absolut frei auf einer Wiese. Jetzt stehen 2 Sonden beieinander 
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Mit kleiner Variation der Datenblattwerte kann man jetzt die nächsten Versuche starten. Gemessen wurde je 10 Min.
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Was kann ich verbessern    , was habe ich falsch gemacht 
Ich bin für jeden Rat dankbar.

Schöne Grüße
Peter

[opengeiger.de]

Ha, da gings mir doch ganz genauso! Ich bin in den Schwarzwald nach Wittichen gefahren um der Sonde mal  was zu messen zu geben, was bissle mehr Musik macht. Ich habe auf der Schmidestollenhalde gemessen und noch auf einem Weg gleich hinter dem Kloster, der vermutlich über die alte Halde unterhalb des Sophia Schachts führt. Wieder hatte ich auch den Radiacode dabei, mit dem ich an der selben Stelle gemessen habe.

Ich habe nun auch schon die Auswertung gemacht. Für die zwei Messpunkte in Wittichen habe ich natürlich keine glaubwürdige ODL aus anderen Messungen oder Veröffentlichungen. Deswegen habe ich die Parameter aus der Kalibrierung an den Kalibrierpunkten BfS-Sonde Stuttgart Mitte, Königstrasse Stuttgart und Kapelle Killesberg verwendet. Das ist 57.77cpm für die Eigenrate und 812.95 cpm/(uSv/h) für den Konversionskoeffizient. Damit habe ich dann extrapoliert auf die Zählraten aus Wittichen. Dabei kam dann als ODL folgendes raus:
Weg an der Halde Sophia   OM01: 0.85uSv/h   Radiacode: 0.81uSv/h
Schmiedestollenhalde         OM01 1.58uSv/h   Radiacode: 1.42uSv/h

gemessen habe ich > 20min (Spektrumsfunktion mit dem Radiacode)

Der Weg an der Halde Sophia würde sich vielleicht eignen als Referenzpunkt, ist aber nicht gerade leicht zu beschreiben. Hier mal die Koordinaten: N48.33474° E8.34512°, vielleicht verirrt sich ja mal von der LUBW dorthin und ist dann so nett und veröffentlicht die Messwerte auch!