Gamma Spektrometer

[pangeiger]

Hi,
nachdem ich diese "Kaufberatung" ins Leben gerufen habe, drängt sich mir eine Frage auf:

Was bzw. welche Geräte könnt Ihr zum Themeneinstieg empfehlen?

Wenn es um das Thema Mobilität geht, kommt man wohl um AtomSpectra nicht herum, oder (https://www.ebay.com/itm/NaI-Tl-63-63mm-Scintillation-gamma-spectrometer-AtomSpectra-1-Resolution-8-6/223195696831?hash=item33f7800ebf:g:5aUAAOSwW4dbydvY)Wie weit kommt man mit diesem Equipement?

Preisgünstiger wird es, bei den stationären Geräten in Kombination mit Notebook. Zum Beispiel mit diesem Gerät (https://www.ebay.com/itm/USB-Gamma-Spectrometer-Gammaspectacular/183556226661?hash=item2abccdbe65:g:JAQAAOSw~9JcW8mN) in Kombination mit einer Szintillationssonde (und einem Notebook). Am preisgünstigsten ist diese Komplettlösung (o. Notebook): https://www.ebay.com/itm/Gamma-spectrometer-MSL-GS1-with-Probe-NaI-Tl-and-calibration-source/273935777598?hash=item3fc7d83f3e:g:5AwAAOSwTj9dMeGJ.

Für ein bißchen Input und Insiderwissen wäre ich dankbar. (Dass es renommierte Lösungen für etliche tausende Euronen gibt, weiß ich im Übrigen)

Gruß
Peter

[DG0MG]

Letztendlich sind das alles Bastellösungen, nix "professionelles". Es sieht zwar ordentlich aus, aber 1100 $ ist vielleicht doch etwas viel, selbst wenn es ordentlich verarbeitet, ein großer 63mm-Kristall samt PMT enthalten ist und anschlussfertig geliefert wird. Ich glaube er hier hat so ein Teil und zeigt dann auch noch, wie er sich eine Bleiburg baut.

Aber das erste und zweite Deiner Beispiele kann man eh nicht miteinander vergleichen, denn das erste enthält ja Kristall, PMT, HV-Versorgung und Soundkarte - beim zweiten fehlt der eigentliche Detektor! Wenn ich MOBIL Gammaspektrometrie machen wöllte (bisher hatte ich nioch nicht den Wunsch), dann würde mir diese Lösung mit einem Tablet gefallen:
https://rhelectronics.net/store/portable-25x25-nai-tl-gamma-spectrometer-for-ipad-or-computer-spectroscopy.html
Das Tablet ist natülich auch nicht im Preis inbegriffen.

Wenns mehr basteln sein darf und eine etwas gröbere Auflösung ausreicht:
https://rhelectronics.net/store/diy-pic18-mca-kit-for-gamma-spectroscopy.html

Oder auch wieder für den PC, Theremino-ähnlich mit integrierter Soundkarte:
https://rhelectronics.net/store/usb-spectrometry-adapter-driver-for-hobby-gamma-spectroscopy-with-high-voltage-and-adc.html

Wenn Kristall und PMT vorhanden, könnte man mit letzterer Lösung erstmal anfangen.

Beachten: Ich habe zu keinem der Baugruppen in den Links Erfahrungen.

[katze]

Für Bastler:

Ich habe damals (2012) mit einer RAM63_3 Sonde angefangen (so um die 70€ auf ebay), mit selbst gezimmerter -1250V HV und einem Impulse-Shaper an der Soundkarte des Notebook. Ok, da kamen Impulse raus, also rein quantitatv hätte man damit messen können, so halbwegs, aber für Gammaspektrometerie ungeeignet. Wollte ich aber!

Also eine alte Bicron-Sonde organisiert; da finde ich nicht mal mehr die Doku, nur 1-2 Screenshots (Anhang, thorium.PNG). Im nachhinein betrachtet hätte man damit sogar evtl was anfangen können, aber ich wusste damals nicht so recht, an welchen Stellschrauben ich drehen sollte, eigentlich wusste ich nicht mal, wie die Spektren so wirklich aussehen sollten. Für quantitative Auswertung aber auch ok.

Ich besorgte dann einen Kristall und eine PMT, da hatte ich aber schon so die Lust verloren, dass das Projekt versumpfte.

Ich fand dann (aber das ist echt ein Unikum, weder Seriennummer noch sonst irgendwas, vermutlich in irgendeiner Hinterhofklitsche zusammengefrickelt), einen russischen "Monoblock", also alles drin mit Kristall, PMT, HV und USB-Soundkarte. Kostete mich mit Zoll und Versand 422€, hat einen 50cm³ Kristall und funktionierte sofort und hat mir seitdem immer mal wieder treu gedient (thorium2.PNG). Ich bereue diesen Kauf keinesfalls, aber habe auch nie wieder so ein Angebot gesehen. Freilich kriegt man für mehr Geld viel schönere Spektren und viel höhere Auflösung, aber um mal eben zu gucken, was wo drin ist hat es bisher immer gereicht.

LG, katze

[pangeiger]

Sieht doch ganz manierlich aus 

So was suche ich auch noch

Gruß
Peter

[DL3HRT]

Man muss sich zuerst die Frage stellen, ob man unbedingt ein mobiles Gammaspektrometer benötigt. Aus meiner Erfahrung geht es in der Regel (fast) immer um folgende Strahler:

   
• Uran-Radium-Reihe: Ra-226, Bi-214, Pb-214, Pb-210
• Thoriumreihe: Pb-212, Tl-208, Ac-228
• Cäsium: Cs-137
• Kalium: K-40

Für mobile Gammaspektrometrie wird man in der Regel auf kleinere Szintillatoren (20 mm x 20mm bis 40mm x 40 mm o.ä.) setzen. Damit ist die Effizienz bei hohen Gamma-Energien nicht besonders gut. Ohne Bleiabschirmung stört auch die normale Hintergrundstrahlung, so dass man keine schwachen Quellen messen kann. Das spielt beispielsweise bei der Überprüfung von Pilzen auf Cs-137 eine große Rolle.

Die meisten verlinkten Angebote in den vorhergehenden Threads erfordern die zusätzliche Verwendung eines Notebooks. Lösungen mit Tablet/Handy findet man nur wenige. Ich behaupte einfach einmal dass der Grund im mangelnden Bedarf dafür besteht.

Für die stationäre Gammaspektroskopier sehe ich die sinnvolle Untergrenze bei einem 40 mm x 40 mm Szintillator. Damit habe ich auch angefangen. Den ersten Detektor habe ich komplett selbst gebaut (Befestigung des Szintillators auf dem PMT, Verdrahtung des PMT mit passenden Widerständen, HV-Versorgung und Signalaufbereitung für Soundkarte). Die erreichbare spektrale Auflösung für Cs-137 lag mit meinem Aufbau bei ca. 8%. Allerdings war die Empfindlichkeit nicht sehr groß, vor allem bei höheren Energien. Ich hänge ein paar Fotos vom damaligen Aufbau an.

Aktuell verwende ich einen 63 mm x 63 mm Szintillator (russisch) auf einem 3" Photomultiplier (Fa. RCA). Diese Größe stellt für mich das Optimum dar, auch aus Sicht des Preis-Leistungs-Verhältnisses. Allerdings kann man solch einen Detektor nicht mehr sinnvoll ohne Bleiburg verwenden. Den Aufbau meiner Bleiburg habe ich hier beschrieben.

Ich hoffe, dass ich damit etwas weiterhelfen konnte.

[Maroi]

Hallo DL3HRT

.............Für mobile Gammaspektrometrie wird man in der Regel auf kleinere Szintillatoren (20 mm x 20mm bis 40mm x 40 mm o.ä.) setzen. Damit ist die Effizienz bei hohen Gamma-Energien nicht besonders gut......... 

und überall im Forum wird ,wenn es um die Effizienz von gamma Szintillationsdetektoren im höheren Energiebereich geht (so ab 1,3 MeV ) ,darauf hingewiesen ,dass nur mit großen Kristallen ( NaI(TI) CsI(TI) und natürlich dazu passenden PMT sinnvolle Spectren detektiert werden können.

Jetzt habe ich in dem Beitrag ,,Aufbau einer 3" Gamma Spektroskopie Anlage ,,von B.Laquai ein Schema (Anhang) über die Effizienz von Detektorkristallen unterschiedlicher Größe bei unterschiedlichen Energien gefunden. Zu meiner Verwunderung sind die Unterschiede nicht so wie ich erwartet hätte .Eigentlich ist ja bei allen ab 1,5MeV schluß.

Was bringen große Kristalle jetzt tatsächlich im Vergleich zu kleineren ?
Mit welchem Spectrometer oder Spectrometern kann ich mit einer  Hobbyausrüstung (zb.  GS-usb-Pro und MCA(PRA,Thermino etc) ich meine keine HPGe systeme oder ähnliches) gamma Spektren von 50keV bis 2MeV oder höher detektieren?

Danke Dieter

[U235]

Das ist eine gute Frage!

Nach meinem Verständnis, steigt die Effizienz für höhere Energien mit dem Volumen des Kristalls.
Deshalb ist es auch z.B. mit dem Radiacode schwierig, höhere Energien zu detektieren.

Ist dann die Effizienz für niedrige Energien <1MeV bei kleineren Kristallen höher und bei größeren niedriger?
Es gibt ja NaI-Kristalle mit wenigen Millimetern Dicke, die für den Röntgenbereich genutzt werden.