Kitty Geigerzähler

[katze]

Hi,
ich wollte hier mal meinen Eigenbau-Kitty-Geigerzähler herzeigen, dem habe ich eine eigene Webseite spendiert, damit ich Fehler noch korrigieren bzw das Tutorial erweitern kann.

Ist recht einfach und anfängerfreundlich aufgebaut und hauptsächlich für stationäre Messungen gedacht:

https://rad.prypjat.de

Die Software dazu ist quelloffen, wer also etwas ändern will kann sich austoben ;-)

Als ich den Kitty plante wusste ich noch nix von den GQ GMCs, die haben einige Vorteile, vor allem den Messwertspeicher - sowas hat der Kitty-GMZ nicht, den muss man zum Datensammeln an der PC hängen. Geht aber auch ohne.

Schauts euch mal an, ist vielleicht für den Einen oder Anderen hier interessant.

EDIT: Übrigens möchte ich mich sehr bei DG0MG und DL3HRT bedanken, die mir den einen oder anderen guten Tipp zum Aufbau gaben!

LG, katze

[Na-22]

Hallo katze,

Ich habe mir Deine Doku angeschaut. Du schreibst: "Beim Kitty-Geigerzähler hingegen werden die Impulse seit einem Reset aufsummiert und über die gesamte Messdauer wird ein Durchschnitt errechnet." So macht es der 6150AD auch, wenn die Funktion der Mittelwertanzeige verwendet wird .
Konntest Du schon interessante Messungen mit Deinem Zähler durchführen?
Übrigens ist die Pringles-Dose als Gehäuse eine tolle Anregung .

[ullix]

Interessante Entwicklung, ich gratuliere!

Mich interessiert daran besonders die Hochspannung aus der Fliegenklatsche! Das Ding sieht ja doch deutlich substantieller aus, als z.B. die Hochspannungserzeugungen von den GQ countern, oder auch vom RadMon counter. Hast Du mal dessen Innenwiderstand gemessen?

Der Grund für die Frage liegt in Versuchen, die ich mit GQ - und später mit anderen Geräten - gemacht habe, und die zeigten, dass die HV Quelle einen Innenwiderstand von 16 MOhm hat (andere: 10 ... 20 MOhm). Die Folge davon ist, dass mit zunehmender Countrate der mittlere Strom durch die Röhre sich erhöht, und die Spannung zusammenbricht. Für die GQ Geräte war die Folge, dass die behaupteten CPM Raten niemals erreicht werden konnten, da schlicht die Spannung zusammenbrach. Einige User hatten sich gewundert, warum deren GQ Geräte nichts anzeigten, als sie eine Jod131 Behandlung bekamen. Das war der Grund; nix Spannung!

Der GQ Topic ist hier beschrieben: http://www.gqelectronicsllc.com/forum/topic.asp?TOPIC_ID=5369

In der Folge habe ich auch den "Fingertest" gemacht - Finger an die HV halten -- nichtmal was gespürt ;-) Und man kann nachrechnen dass es für derartige Spannungserzeugungen keine Wirkung geben kann. Null komma nix null.

Ich könnte mir vorstellen, dass die Fliegenklatsche mehr Saft bietet, denn wie kann man sonst die fliegen umbringen? Dann hätte Dein Kitty-GM eine höhere CPM Kapazität als viele andere Geräte. Daher mein Interesse besonders an diesem Teil.

[sh4711]

In der Folge habe ich auch den "Fingertest" gemacht - Finger an die HV halten -- nichtmal was gespürt ;-)

Ich weiss jetzt ned bei welchem Geraet, aber am Zaehlrohr spuerst normalerweise
nix. Auf der anderen Seite des Anodenwiderstands durchaus. Haengt natuerlich auch
vom Kondensator ab - beim Gamma-Scout mit seinem 100n reissts einen (wenn man nicht
drauf vorbereitet ist).

[sh4711]

Ich könnte mir vorstellen, dass die Fliegenklatsche mehr Saft bietet, denn wie kann man sonst die fliegen umbringen? Dann hätte Dein Kitty-GM eine höhere CPM Kapazität als viele andere Geräte. Daher mein Interesse besonders an diesem Teil.

Die Klatsche klatscht moeglicherweise nur mit dem 10n C. Auch mit 1 uA kann
ich  jemanden umbringen - wenn ich nur lange genug Zeit habe, um den dicken
C zu laden :-).

Ich kenne die Schaltungen und Ansteuerungen (sehr wichtig) der anderen Geraeten
nicht. Beim Gamma-Scout z.B war das lange Zeit suboptimal (damit meine ich jetzt
nicht den Software-Bug vor 2010). Das hat zwar keiner gemerkt, weil das popelige
LND auch bei 10 kPulsen/Sekunde nie richtig Strom zieht, aber mit vielen und/oder
hoeherkapazitiven ZR brach alles zusammen. Mittlerweile ist das optimiert - weniger
um grosse Stromsenken hinhaengen zu koennen, sondern weil es fuer den Stromver-
brauch guenstiger ist.

[ullix]

Ich bin jetzt nicht sicher, was Deine Aussage ist. Aber eines sollte klar sein: Mit "Spannung", egal wie hoch, kann ich niemanden umbringen, weder Mensch noch Fliege! Dafür braucht es Strom.

Und ob bei bekannter Spannung genügend Strom fliessen kann lässt sich dank Ohm errechnen. Dafür wiederum benötigt man den Innenwiderstand. Und dann kann ich abschätzen, ob der Geiger Counter bei 100 CPM aussteigt, oder bei 100000 CPM.

[sh4711]

Ich bin jetzt nicht sicher, was Deine Aussage ist. Aber eines sollte klar sein: Mit "Spannung", egal wie hoch, kann ich niemanden umbringen, weder Mensch noch Fliege! Dafür braucht es Strom.

Und ich bin mir nicht sicher, worauf Du Dich beziehst (ordentliches Quoten wuerde helfen).

Jedenfalls hast Du den Witz nicht verstanden. Es ging um die Klatsche und deren Innenwider-
stand. Der Aufwaerts-Wandler selber muss nicht notwendigerweise ausreichend Strom produzieren
um die Fliege zu killen. Es reicht, wenn der geladene C soviel Ladung beinhaltet, dass die
Fliege ausreichend lang an Spannung liegt (aus der wiederum der Strom resultiert). Mach den
C gross (und leckstromarm) genug, und es reicht auch 1 uA Wandlerstrom, um den C auch fuer
Dich voll genug zu bekommen (das soll keine Aufforderung zum Selbstversuch sein :-)).

Du warst ja an einer Quelle interessiert, die nicht gleich zusammenbricht, wenn das ZR was
zu tun bekommt. Und ich wollte Dir anschaulich vermitteln, dass der Wandler der Klatsche nicht
notwendigerweise einem dauerhaft niedrigen Innenwiderstand haben muss, wenn er, sagen wir mal,
eine Fliege alle 10 Sekunden killen muss. Fuer kontinuierlich dicke Strahlung brauchst Du aber
dauerhaft einen ausreichend niedrigen Innenwiderstand - das ist dasselbe, wie wenn die Klatsche
es (sinngemaess) mit 10 Fliegen pro Sekunde zu tun bekommt.

Das Ganze ist aber auch insofern muessig, als dass man mit 4 Bauteilen einen Hochsetzsteller
machen kann, der, korrekte Ansteuerung vorausgesetzt, ausreichend Power liefert, um ZR fuer
Strahlungen zu versorgen, bei denen die Spannungsstabilitaet Dein geringstes Problem sein
duerfte :-).

Wenn ein Zähler bei 100 cpm aussteigt dann ist er fuer die Tonne - egal, was der Grund ist. Wenn
er bis 100000 cpm geht, muss man pruefen, was der begrenzende Faktor ist (Hochspannung, Er-
holzeit, ...) wenn man mehr will.

[katze]

Hi,

zum Innenwiderstand der HV-Quelle:

Ich habe den Strom durch mein Metex Multimeter gemessen, wenn 330k in Reihe zu der Quelle geschaltet sind und komme dabei auf 0.58mA.

Damit komme ich auf einen Innenwiderstand von 360kOhm.

Ich habe das in Spice simuliert und das scheint zu stimmen. Veilleicht mag jemand was dazu sagen.

LG, katze

[ullix]

Also Du hast mit einer gesamten Last von nur 690.01 kOhm immer noch 400V an der Quelle? Das ist schon knackig, und würde meine Anfangsvermutung von ziemlich viel Power bestätigen.

Sagt aber noch nichts über den Innenwiderstand. Kannst Du noch Spannungen messen mit 1GigaOhm Widerstand (oder ähnlich hoch) und niedriger um das Zusammenbrechen der Spannung zu sehen? Wie hier in Reply #15ff beschrieben http://www.gqelectronicsllc.com/forum/topic.asp?TOPIC_ID=5369

[DG0MG]

Du könntest auch einfach mal direkt mit dem Vielfachmesser mit 10 MOhm Innenwiderstand messen, inwieweit die Spannung zusammenbricht. Oder auch nicht 

[ullix]

... nur weiss man dann noch immer nichts über die Leerlaufspannung, gemessen z.B. mit 10MOhm DVM und 1GOhm Widerstand.
Geiger Röhren haben im nicht-leitenden Zustand sehr hohe Widerständ >>10MOhm

[katze]

Also Du hast mit einer gesamten Last von nur 690.01 kOhm immer noch 400V an der Quelle? Das ist schon knackig, und würde meine Anfangsvermutung von ziemlich viel Power bestätigen.

Nein, ganz so schön ist die Welt dann auch wieder nicht, ich habe so gerechnet:

Wenn 0.58mA fliessen müssen an dem 330k Widerstand U = R * I = 330k * 0.58mA = 191.4V abfallen. Die restlichen 400 - 191.4V = 208.6V müssen also an dem Innenwiderstand der Quelle (die sich ja als eine ideale 400V-Quelle mit in Reihe geschaltetem Widerstand betrachten lässt) abfallen.

Der Innenwiderstand des Multimeters bei Strommessung kann dabei vernachlässigt werden, weil er gegenüber den 330k sehr klein ist. Also ergibt sich ein Innenwiderstand von R = 208.6V / 0.58mA = 360k.

Du könntest auch einfach mal direkt mit dem Vielfachmesser mit 10 MOhm Innenwiderstand messen, inwieweit die Spannung zusammenbricht. Oder auch nicht

Also direkt an den Zenerdioden (Ecke rechts oben in der Grafik) messe ich 409V mit dem Multimeter - das beeindruckt die HV überhaupt nicht.

Kann aber sein, dass die Gleichspannung dann nicht mehr allzu sauber aussieht, dazu muss ich noch mal das Oszi dranklemmen, mache ich bald mal.

LG, katze

[ullix]

Also die HV wird durch die Zenerdiode auf einen Maximalwert (=409V) begrenzt - was über R=10M + 1M schon mal knapp 40µA bedeutet - und sinkt erst nach Überschreiten einer bestimmten Stromstärke ab?

Die Röhre liegt über 5M an den 409V und GND (= ".tran 5ms"?) und könnte nochmals bis zu 80µA ziehen. Wie Du sagst machen ein DVM mit 10M - parallel zu R3+R4 - nichts aus. Das wären dann ja schon mal 80µA; selbst wenn die Röhre komplett durchschaltet hättest Du kaum eine stärkere Belastung.

Welche Spannung liefert das Ding, wenn Du D2 weg lässt? (Dann aber mit 1G gemessen!)

[DG0MG]

Also direkt an den Zenerdioden (Ecke rechts oben in der Grafik) messe ich 409V mit dem Multimeter - das beeindruckt die HV überhaupt nicht.

Kann aber sein, dass die Gleichspannung dann nicht mehr allzu sauber aussieht, dazu muss ich noch mal das Oszi dranklemmen, mache ich bald mal.

Dann ist die Spannungsversorgung "dicke".
Manche (allerdings auch sehr auf Stromsparen optimierte) Schaltungen brechen dabei schon auf unter 250 V ein. Das muss aber kein Problem sein, wenn man z.B. nur ein einzelnes Zählrohr betreiben will.

Meist sind geregelte Schaltungen recht hochohmig und Messen mit Vielfachmesser oder einfachem Oszi belastet die Spannung schon so sehr, dass es das Messergebnis verfälscht. Meine Thorium-Kuh-Hochspannungserzeugung (die ja im Normalbetrieb völlig ohne Last ist) reagiert bereits auf mäßiges Anhauchen(!) mit Erhöhung der Impulsfrequenz.
Sowas lässt sich - besser als mit einem Oszi - kontaktlos über das Magnetfeld der Induktivität hörbar machen. Vier Teile, mehr sind nicht nötig: Eine Fangspule mit Kern (alte 220V-Relaiswicklung), ein NF-Verstärker (1-EUR-Modul vom Chinese oder LM386), ein Lautsprecher (alter Notebook-Speaker) und eine Batterie (Oldtimer-18650) reichen, um die Regelung aller möglichen Geigerzähler zu untersuchen.

Im "Normalbetrieb" sollten nur "Ticks" zu hören sein, natürlich sind das nicht die vom Zählrohr, obwohl sie sich auch so anhören. Wird die Hochspannung belastet, wird die Tickdichte (also die Impulsfrequenz) höher, bis der Transverter irgendwann in den Dauerbetrieb übergeht. Bis dahin wird die Spannung auch noch ausreichend glatt sein. Würde man die Last an der Hochspannung dann noch weiter erhöhen, wird die Spannung wahrscheinlich einbrechen, weil der Transverter schon am oberen Limit läuft.

[katze]

Welche Spannung liefert das Ding, wenn Du D2 weg lässt? (Dann aber mit 1G gemessen!)

Die Zenerdioden bekomme ich so einfach nicht weg, das ist alles schon aufgelötet und in ein Gehäuse eingebaut. Bei der nächsten Fliegenklatsche kann ich das mal messen. Übrigens, wo bekommt man preiswert 1G Widerstände her? Allerdings sollten 100M auch locker reichen, da habe ich welche als SMD-Bauteile.

Sowas lässt sich - besser als mit einem Oszi - kontaktlos über das Magnetfeld der Induktivität hörbar machen. Vier Teile, mehr sind nicht nötig: Eine Fangspule mit Kern (alte 220V-Relaiswicklung), ein NF-Verstärker (1-EUR-Modul vom Chinese oder LM386), ein Lautsprecher (alter Notebook-Speaker) und eine Batterie (Oldtimer-18650) reichen, um die Regelung aller möglichen Geigerzähler zu untersuchen.

Von vor 8 Jahren habe ich diese http://www.elektronik-labor.de/Notizen/Tapir.html Schaltung noch herumliegen, bzw eine ähnliche, ziemlich vereinfachte. Aber bei weitem nicht so einfach wie deine, wieder was gelernt. Man hört damit tatsächlich das Pulsen der HV-Erzeugung, allerdings überlagert mit dem Fiepen des Arduino.


Was anderes: Mit einem Transistor und einem Funktionsgenerator habe ich mal den Fehler bei verschiedenen Frequenzen ermittelt:

10kHz: 600148 => 0.025%
25kHz: 1500267 => 0.018%
40kHz: 2399921 => 0.0033%
45kHz: 2693188 => 0.29%
50kHz: 2985880 => 0.47%
75kHz: 4433771 => 1.47%
100kHz: 5878760 => 2.02%
120kHz: 0 => fail

Das ist weit jenseits des Bereiches, den ich so benötige und schneller als die Totzeit vieler Zählrohre, für mich ist das total ok.

LG, katze