Einstieg in die Gamma-Spektroskopie

Begonnen von Xodor, 30. Dezember 2021, 14:20

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Henri

Zitat von: ABel am 02. März 2023, 08:57Hallo,

ich hab mir Mal eine Stückliste für den (neuen) Theremino PMT AudioAdapter erstellt (Vorlagen dazu hatte ich von Lello aus Italien). Beim Versuch an die Bauteile zu kommen bin ich am verzweifeln.

Hast Du mal direkt bei den Theremino-Leuten angefragt? Vielleicht können die Dir die "kritischen" Komponenten schicken.

HV-Kondensatoren bekommt man auch bei Ebay, ansonsten kann man z.B. zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit mehrere in Reihe schalten (muss die sich verringernde Kapazität dann natürlich durch höhere Einzelwerte anpassen). Da muss man vielleicht etwas improvisieren. Eventuell bzw. relativ wahrscheinlich betreibst Du Deinen Detektor ja nie mit 1,5 kV, dann könntest Du statt dessen einen 1 kV Kondensator nehmen und die HV-Regelung so blockieren/abstimmen, dass die HV immer darunter bleibt.

Den Soundchip kann man möglicherweise aus billigen USB-Adaptern "ausschlachten" (wenn man eine Heißluftstation hat), sonst kannst Du auch nachwievor die externe Lösung wie bei der alten Adapter-Version nehmen.

Alternativen wüßte ich jetzt nicht (außer dem GammaSpectacular, das wegen Versand und Einfuhrabgaben ja relativ hochpreisig ist).

ABel

Hallo,

habe den DIY Particle Detector von Oliver Keller Mal mit meinem UR22C auf den Theremino MCA. Die Blechkiste mit dem Detektor steht auf dem Fensterbrett (dennoch kann ich auch das Herunterlassen des Außenrollos detktieren!). Die Aufnahme des Hintergrundes über 3 Stunden sieht doch ziemlich gut aus?1 Wenn ich den aber über die Aufnahme meines Quntum Pendant lege kommt es mir mekwürdig vor, das sich die Kurven überschneiden?!

Theremino MCA ist nicht kallibriert, ich hab den "Energy trimmer" einfach maximal gemacht.

Gruß Andreas

ABel

Hallo,

war ein Fehler bei mir.

Um den Detektor auf die Fensterbank stellen zu können hatte ich eine 3 Meter lange USB-Verlängerung (Version 3 mit blauem Stecker/Buchse) für meine externe Soundkarte verwendet. Dadurch ging der Kontakt Soundkarte - PC verlohren und Windows hat das Standard-Aufnahmegerät auf die interne Soundkarte gewechselt. Mit 1-Meter-USB-3-Kabel -> USB-3-Hub mit eigenem Netzteil -> 1-Meter-USB-3-Kabel -> externe Soundkarte geht es (bisher!).

Gruß Andreas

ABel

Hallo,

anbei eine 3-Std.-Messung von meinem Quantum Pendant mit dem DIY Particle Detector von Oliver Keller, meinem steinberg UR22C (32 Bit, 192 kHz) und einem unkalibrierten Theromino MCA (Energie trimmer auf Maximum).

Ich muss wohl mit der Empfindlichkeit meines UR22C noch weiter runter, einem Impuls (siehe Anlage) wurde die Spitze abgeschnitten. Ich hatte das Gefühl, das Theremino mit so etwas viele verschiedene Counts erzeugt. Oder ist das garnicht so und man kann mit ein paar abgeschittenen Impulsen gut leben?

Für mich sticht im Theremino-Diagramm nur die eine Spitze mit 16 Counts (innderhalb 3 Std.) heraus.
Was seh ich da? Wo müsste diese Spitze im Energieband liegen?

Gruß Andreas

Peter-1

Hallo,

mein Spektrum nach > 9 Std. Meßzeit sieht so aus.


Gruß Peter
Gruß  Peter

DG0MG

Zitat von: ABel am 05. März 2023, 19:06DIY Particle Detector von Oliver Keller

Ist denn der überhaupt geeignet, Gamma-Energien zu messen? (Weil, der Thread heißt ja "Gamma-Spektrometrie")
Wenn ich hier schaue, dann gehts da eher um Alpha-Spektrometrie?
https://github.com/ozel/DIY_particle_detector/
"Bling!": Irgendjemand Egales hat irgendetwas Egales getan! Schnell hingucken!

DL8BCN

Hier noch mal mein Spektrum vom "Quantum Pendant":
Allerdings wesentlich kürzer (gute halbe Stunde) aufgenommen.
Sensor: 63x63mm NaI(TI) mit XP3312 PMT.
Sie dürfen in diesem Board keine Dateianhänge sehen.

Curium

Mit den Photodioden (BPW34) im zitierten Artikel kann man keine Gammaspektroskopie betreiben, dazu braucht man einen Kristall und einen Photomultiplier (Silicon oder konventionell). Sie sind ausserdem sehr gammaunempfindlich, eher für Betas.
Die BPX61 kann Alphaspektroskopie, habe ich schon erfolgreich gemacht, aber hier ist die Probenaufbereitung problematisch (extrem dünne Schichten sind erforderlich, geht im Hobbybereich nur elektrostatisch), ausserdem Vakuum erforderlich!!!.
z.B https://stoppi-homemade-physics.de/alphaspektroskopie/

ABel

Hallo,

nur alpha (also kein beta, kein gamma) würde dann heißen Energie > 1,9 MeV und alles was drunter liegt ist Rauschen?!

Zitat von: Curium am 08. März 2023, 20:26z.B https://stoppi-homemade-physics.de/alphaspektroskopie/
Den Link kannte ich noch nicht. Sieht ja recht ausführlich aus. Damit werd ich mich erst Mal auseinandersetzen.

Als Photodiode ist eine BPX 61 mit herausgenommener Scheibe im Detektor.

Gruß Andreas

Curium

Photodioden eignen sich für alphas>betas>gammas, BPW34 kann nur deshalb kein Alpha, da sie eine Kunstoffverkleidung hat, im von Dir zitierten Bereich liegen Betas und natürlich Rauschen.
Auch eine schöne Anleitung!
https://physicsopenlab.org/2020/06/15/alpha-detector-with-bpx61-photodiode/
Der link von Stoppi funktionert wunderbar und ist elektronisch viel einfacher, aber denk daran, gute Ergebnisse gibts nur bei ultrakleiner Schichtdicke und Vakuum, sonst sind die Peak sehr verwaschen.

ABel

Hallo,

da mein DIY Particle Detector den 9V-Block (NiMH 9,6V 170mAh) in 5 bis 6 Std. leerlutscht, hab ich mir einen Akku-Block aus dem Modellbau besorgt (8 Zellen 9,6V 2000mAh). Nun kann ich länger messen.

Meinen UR22C hab ich mit einem 1kHz-Sinus-Signal so einjustiert, das Veff 40% der vollen Eingangsempfindlichkeit liefert. War nicht einfach, der kleine Drehpoti ist nicht linear und steht jetzt über dem 9ten von 10 Strichen. Nun hab ich keine abgeschnittenen Impuls mehr gesehen.

Anbei eine 8 Std. Messung. Theromino MCA ist nicht kalibriert (Energie trimmer auf Maximum). Ich sehe keine Übereinstimmungen mit den anderen Quantum-Spektren und weiß daher nicht wie ich kalibrieren kann.

Kann Jemand einem meiner Piks ein Energieniveau zuordnen?

Gruß Andreas

Curium

Sorry, Andreas, aber dein Aufbau kann technisch keine Gammaspektroskopie, das wird nix. Versuchs halt mal mit einem Uhrzeiger in der Blechbox, zur Detektion von Alphas!
Liebe Grüsse

ABel

Hallo,

Ok, was ich mit der entglasten BPX61-Diode machen kann, das ist Alpha-Spektroskopie und nicht Gamma-Spektroskopie!

Auf der Seite von Stoppi (https://stoppi-homemade-physics.de/alphaspektroskopie/) sind dazu schöne Theremino MCA-Spektrogramme zu finden. Es wäre schön, wenn es in der Isotopenliste von Theremino MCA neben dem Energiewert auch ein Spalte für die Strahlungsart gäbe. In der "Isotopen Browser" App kann ich nach Alphazerfällen suchen. Das beginnt dort mit Nd(144/60) bei 1903,2 keV und geht dann zu größeren Energiewerten.

Mein Spektrogramm sieht aber schon ganz anders aus als die von Stoppi. Worin liegt der Unterschied? Muss ich länger messen? Proben mit größerer Aktivität besorgen?

Meine Hoffnung war, in meinem Spektrogramm einen Pik zu finden, dem sich eine Energie zuweisen läßt um damit den Rest des Spektrogramms erschließen zu können.

Oder eignen sich meine Komponenten (DIY Particle Detector von Oliver Keller und steinberg UR22C) generell nicht? Was müsste ich ändern?

Gruß Andreas

DL3HRT

Frag einfach direkt bei Stoppi nach. Er hat Erfahrungen mit dem Thema und wird dir sicher gerne helfen.

Curium

Du brauchst einen Alphastrahler mit möglichst geringem (ein paar mm zur BPX) Abstand in der lichtdichten Dose, das Quantum Pendant ist hierfür überhaupt nicht geeignet. Da kommen die alphas erst gar nicht raus!