Und noch ne Frage an die Experten: Ist es möglich, dass ein Gerät wie der Automess, wenn er richtig funktioniert, an zwei verschiedenen Orten zwar die gleiche ODL anzeigt, intern aber signifikant andere Zählraten zugrunde liegen? Oder umgekehrt wäre es möglich, dass das Gerät an zwei unterschiedlichen Orten gleiche Zählraten registriert aber eine unterschiedliche ODL ausgibt?

Zitat von: opengeiger.de am 11. Januar 2024, 16:18@Henri Wie groß schätzt Du den Fehler für Stuttgart ODL Sonde und Stgt Kapelle? Was wäre Dein besserer Vorschlag?

Na ja, schätzen ist schwierig, das müsste man halt mal überprüfen! Und zwar mit geeigneten Messmitteln.

Gegenfrage: wie genau möchtest Du es denn haben? Du bist ja mit der Ansage in den Ring gestiegen, Du möchtest es mindestens so gut machen wie die "Profis". Das heißt, die Anforderungen an die Messgenauigkeit des zu entwickelnden Geräts müssten erst mal benannt werden: Energiebereich, Mess- und Anzeigebereich, tolerierte Abweichung. Und dann natürlich erst mal der beabsichtigte Anwendungsbereich. Was soll überhaupt gemessen werden? Dosisleistung? Ortsdosisleistung? Da spielen ja auch Geometriefragen eine Rolle, und natürlich Energiebereiche.

Dann könnte man schauen, ob man mit den zur Verfügung stehenden Mitteln das Ziel erreichen kann. Und das wage ich halt zu bezweifeln. Bestrahlungsanlagen kosten höllisch viel Geld. Wenn man Messgeräte mit ausreichender Genauigkeit auch in der Umwelt kalibrieren könnte, warum sollte man dann den Aufwand treiben?

Ich finde es wichtig, Grenzen anzuerkennen. Wenn man einen Weg findet, diese zu überschreiten, ist das natürlich genial, aber dann muss das auch nachvollziehbar begründet werden.


Natürlich gibt es nur einen einzigen Kalibrierfaktor bei Geräten, die keine Energieauflösung haben. Deshalb ist ja auch der zulässige Energiebereich auf dem Gerät spezifiziert. Habe ich nun ein Strahlenfeld, bei dem sich wesentliche Anteile nicht in diesem Bereich befinden, zeigt das Gerät möglicherweise nicht mehr im Rahmen der zulässigen Toleranz an. Der Automess 6150 AD6/E ist spezifiziert von 60 keV bis 1,3 MeV. Und wenn ich damit nun an Kaliumsalz messe? Genau, dann bin ich aus dem spezifizierten Energiebereich schon raus. Dann muss ich ein anderes Messgerät nehmen.

Und wenn man ein Gerät bauen möchte, dass auch bei 1 mSv/h noch im Rahmen der gewählten Toleranz anzeigt, dann muss man das halt mal bei 1 mSv/ meßtechnisch überprüfen. Da hilft ein Poisson-Impulsgenerator auch nicht viel weiter, weil man den Kalibrierfaktor damit ja nicht bestimmen kann. Sondern nur die Signalverarbeitung überprüfen.

Das ist ja auch der wesentliche Unterschied zwischen Profi- und Consumer-Equipment (hatte ich weiter oben schon mal geschrieben): beim Profigerät hat der Hersteller sehr viel Zeit und Geld darin investiert, dass der Nutzer auf die Einhaltung der Spezifikationen vertrauen kann. Beim Consumer-Gerät hat man sich das gespart. Wenn Du ein Profi-Gerät entwickeln möchtest, musst Du das machen. Und wenn Du es nicht machen kannst -  dann ist es auch kein "Profi-Gerät".

Ich glaube, das war auch die Basis der Kritik, die etalon vorgetragen hatte.

Viele Grüße!

Henri

Zitat von: opengeiger.de am 11. Januar 2024, 17:13Ist es möglich, dass ein Gerät wie der Automess, wenn er richtig funktioniert, an zwei verschiedenen Orten zwar die gleiche ODL anzeigt, intern aber signifikant andere Zählraten zugrunde liegen? Oder umgekehrt wäre es möglich, dass das Gerät an zwei unterschiedlichen Orten gleiche Zählraten registriert aber eine unterschiedliche ODL ausgibt?

Nein, denn der hat ja eine "passive" Energiekompensation über einen Metallfilter. So was wäre nur bei einer "aktiven" Energiekompensation wie beim RadiaCode möglich, indem ein Spektrum aufgenommen und das Energiespektrum zur Berechnung der Dosisleistung herangezogen wird. 

Worauf zielte die Frage jetzt ab?

Vielleicht ist das jetzt eine saudumme Frage: Hier handelt es sich doch um einen absolut linearen Zusammenhang: eine Zählrate im GM Zählrohr ergibt eine Dosisleistung, die doppelte Zählrate dann doch die doppelte Dosisleistung oder?
Eine 1 Punkt kalibrierung mit einem einzigen Kalibrierfaktor müsste dafür doch ausreichen .
Die Elektronik macht, so wie ich die Schaltpläne verstanden habe doch keine weiteren Änderungen an der Signalverarbeitung, sondern gibt die Impulse über einem gewissen Schwellenwert einfach an die Zählelektronik weiter, die Energiekompensation ist passiv über einen Metallfilter, wieso reicht dann keine 1 Punktkalibrierung??? Klar, wenn hohe Zählraten auftreten, wird es schwierig mit Impulspileup und dem Verhalten der Elektronik etc, aber wir messen doch eh keinen Supergau, sondern nur im Niedrigdosisbereich!

Zitat von: Henri am 11. Januar 2024, 17:20...
Das ist ja auch der wesentliche Unterschied zwischen Profi- und Consumer-Equipment (hatte ich weiter oben schon mal geschrieben): beim Profigerät hat der Hersteller sehr viel Zeit und Geld darin investiert, dass der Nutzer auf die Einhaltung der Spezifikationen vertrauen kann. Beim Consumer-Gerät hat man sich das gespart. Wenn Du ein Profi-Gerät entwickeln möchtest, musst Du das machen. Und wenn Du es nicht machen kannst -  dann ist es auch kein "Profi-Gerät".
...

Und nicht nur der Entwickler und Hersteller garantiert die Spezifikationen, sondern bei eichfähigen Geräten auch die PTB als Bundesbehörde, indem sie dem Hersteller die Zulassung des Gerätes für strahlenschutzrechtliche Messungen erst nach umfangreichen Baumusterprüfungen und Tests zertifiziert und erteilt.

Zitat von: Curium am 11. Januar 2024, 19:03Vielleicht ist das jetzt eine saudumme Frage: Hier handelt es sich doch um einen absolut linearen Zusammenhang: eine Zählrate im GM Zählrohr ergibt eine Dosisleistung, die doppelte Zählrate dann doch die doppelte Dosisleistung oder?
Eine 1 Punkt kalibrierung mit einem einzigen Kalibrierfaktor müsste dafür doch ausreichen .
...

Nicht ganz, für die Prüfung des Zählrohrverhaltens und -zustandes sollte es eine Zweipunktkalibrierung sein (Nieder- und Hochdosisleistungsbereich). Lediglich für Zwischenprüfungen, z.B. zur Verlängerung der Eichpflicht von zwei Jahre auf sechs Jahre, reicht eine regelmäßige halbjährliche dokumentierte Einpunktprüfung nach Vorgaben der Eichbehörde mit einem zugelassenen Prüfstrahler (Cs-137, 333 kBq) durch den Anwender.

Dies gilt aber nur für Digitalgeräte; für Anloggeräte muß zwingend jeder einzelne schaltbare Messbereich überprüft werden!

Norbert

Zitat von: Curium am 11. Januar 2024, 19:03Vielleicht ist das jetzt eine saudumme Frage: Hier handelt es sich doch um einen absolut linearen Zusammenhang: eine Zählrate im GM Zählrohr ergibt eine Dosisleistung, die doppelte Zählrate dann doch die doppelte Dosisleistung oder?
Eine 1 Punkt kalibrierung mit einem einzigen Kalibrierfaktor müsste dafür doch ausreichen .
Die Elektronik macht, so wie ich die Schaltpläne verstanden habe doch keine weiteren Änderungen an der Signalverarbeitung, sondern gibt die Impulse über einem gewissen Schwellenwert einfach an die Zählelektronik weiter, die Energiekompensation ist passiv über einen Metallfilter, wieso reicht dann keine 1 Punktkalibrierung??? Klar, wenn hohe Zählraten auftreten, wird es schwierig mit Impulspileup und dem Verhalten der Elektronik etc, aber wir messen doch eh keinen Supergau, sondern nur im Niedrigdosisbereich!

Na ja, wie Du schon schreibst, messen "wir" in der Regel eher im untersten DL-Bereich. Das heißt, der Eigeneffekt des Zählrohrs hat eine gewisse Relevanz, und auch die kosmische Strahlung. Beides wird vom Energiefilter bzw. der veröffentlichten Kurve nicht abgedeckt.

Und dann ist es bei diesen geringen Dosisleistungen als Kalibrierpunkt ja nicht einfach, einen präzisen Wert zu bestimmen. Wenn man eine 1m lange Holzlatte mit einem Scharnier auf dem Tisch festschraubt und mit einem Zollstock genau in einen 45° Winkel bringen möchte, geht das am leichtesten, wenn man das am anderen Ende tut, und nicht 5 cm entfernt vom Scharnier.

Und zuletzt zeigt die Energiekurve des Zählrohrs ja die Abweichung von einem Cs-137 Strahler. Man braucht also einen Kalibrierpunkt, der auf der Kurve liegt, die für Cs-137 gilt, wenn auf der einen Achse die Impulsrate und auf der anderen die Dosisleistung abgetragen ist. Noch mal mit der Holzlatte gesprochen: der Zollstock hat keine genaue Einteilung in cm, sondern der Maßstab weicht etwas ab. Wie viel, weiß ich nicht, aber ich möchte trotzdem damit die 1m lange Latte genau in einen 45° Winkel bringen, und mein Zollstock ist aber nur 5 cm lang. 

OK, also nochmal. Ich will mit diesem Messgerät ein Gerät bauen, das wie der Automess ein energiekompensiertes Zählrohr hat mit einer ideal transparenten Elektronik, welche die Zählereignisse des Zählrohrs ohne Verlust weiterreicht. Und da ich als Zählrohr das 70031A rausgesucht habe, kann ich dann mit dem Gerät das messen wofür das Zählrohr eine Eignung hat nämlich H*(10), und zwar dann, wenn ich das Zählrohr auch richtig kalibriert habe. Um die Kalibrierung zu definieren habe ich folgendes Modell im Kopf: Wenn ich mit einem solchen Gerät, das noch nicht kompensiert ist, und ein ideal energiekompensiertes Zählrohr hat, durch die Welt reise und dabei an möglichst vielen Punkten, wo die Ortsdosisleistung amtlich bestimmt wird, sowohl die Zählrate wie die Ortsdosisleistung als Datenpaare aufzeichne, dann kann ich einen x-y-Plot daraus generieren, der meine gemessene Zählrate über der Ortsdosisleistung darstellt. Diese Punkte approximieren ganz unabhängig von der Bodenbeschaffenheit und der geografischen Höhe (Höhenstrahlung) eine mathematische Funktion, welche die Zählrate in Abhängigkeit der ODL approximiert. Diese Funktion ist stetig, monoton steigend und an allen Stellen differenzierbar.

Im Bereich unter 100uSv/h ODL ist das Modell dieser Funktion eine Gerade, weil ich da von einer Proportionalität ausgehen kann. Bei höheren ODL-Werten wird die Kurve zunehmend von der Geraden nach unten abweichen, da dann die Zählratensättigung durch Effekte wie Absinken der Anodenspannung und durch den zunehmenden Einfluss der Totzeit bemerkbar machen wird. Ich will aber zunächst nur die Gerade im unteren Bereich kalibrieren. Normalerweise erzeugt ein Zählrohr so gut wie keine Zählimpulse, wenn es nahezu ideal abgeschirmt wird. Daher müsste die Gerade durch Null gehen. Nicht aber das 70031A, das hat eine spürbare Nullrate. Das heißt, die Gerade hat einen Offset. Wenn ich die Funktion nach der ODL differenziere (ableite) dann wird im Bereich der Geraden die Ableitung konstant sein und der Wert wird etwa 14 Impulse pro uSv/h sein, so steht es im Datenblatt. Das wird mein Exemplar nicht so genau ergeben, also habe ich auch eine Steigung die ich kompensieren muss. Also brauche ich um den Offset und die tatsächliche Steigung der Geraden zu bestimmen, 2 Punkte. Und dazu kann ich jeden Punkt der Erde wählen, sofern ich dort die wahre ODL kenne. Wenn ich mehrere Punkte nehme, dann kann ich die Gerade mit Hilfe einer Regressionsrechnung so in die Messpunkte einpassen, dass der mittlere quadratische Fehler minimal wird. Das ist die Regressionsgerade und die liefert genau den Offset und die Steigung. Also habe ich zwei Koeffizienten zur Kompensation. Dabei wird der eine die Nullrate widerspiegeln und der andere nahe an den 14 Impulsen pro uSv/h liegen.

Wenn ich es jetzt aber gaaaanz genau machen wollte, dann müsste ich an den Punkten, wo ich messe, H*(10) selbst ermitteln, denn das geben die meisten Ämter nicht an. Dazu müsste ich einen geeichten Automess mit mir herumtragen oder besser ein ähnliches Gerät, das vielleicht noch genauer ist. Aber für die Kapelle und den Schlossgarten könnte ich mir ein gut kalibriertes FH40G-L Instrument ausleihen.

Ich denke, das passt gut zu dem was Curium auch sagt. Aber bei @Henri höre ich Zweifel raus und vielleicht haben auch andere Zweifel. Aber jetzt erklärt mir doch bitte, was an meiner Vorstellung nun falsch ist.

Was ich gerne verstehen würde ist, wie der Einfluß der kosmischen Strahlung reinspielt. Wenn ich einen Automess auf die Zugspitze mitnehme, dann misst der dort auch H*(10). Woher weiß der denn,  dass ich auf der Zugspitze bin ????

Ich zeige nun mal Diagramme, welche ich direkt von Vacutec erhalten habe.
Bringt vielleicht auch wieder etwas Klarheit.
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Falls das jetzt unzulässig ist, bitte ich den Admin. den Beitrag zu löschen.

Zitat von: Peter-1 am 11. Januar 2024, 22:54Ich zeige nun mal Diagramme, welche ich direkt von Vacutec erhalten habe.
Bringt vielleicht auch wieder etwas Klarheit.
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Falls das jetzt unzulässig ist, bitte ich den Admin. den Beitrag zu löschen.

Suuuper! Klasse! Das letzte Diagramm sagt doch alles!!!    

@DG0MG bitte bitte nicht löschen!!!

@Peter-1 :Tausend Dank, das Diagram war in der alten Spec nicht drin!

Zitat von: NoLi am 11. Januar 2024, 20:37Und nicht nur der Entwickler und Hersteller garantiert die Spezifikationen, sondern bei eichfähigen Geräten auch die PTB als Bundesbehörde, indem sie dem Hersteller die Zulassung des Gerätes für strahlenschutzrechtliche Messungen erst nach umfangreichen Baumusterprüfungen und Tests zertifiziert und erteilt.

Ja, was Noli sagt ist wichtig! Für das Ergebnis einer Eichung haftet auch die Eichbehörde bzw. das akkreditierte Prüfunternehmen. Und für Messungen mit Messgeräten spielen die Specs eine entscheidende Rolle. Deswegen spect man als Messgerätehersteller nur das, was man unbedingt muss. Man kann die juristischen Konsequenzen für Prüfunternehmen gerade sehr schön an dem Urteil im Prozess um die minderwertigen Brustimplantate aus Frankreich sehen, da hat ein renommiertes Unternehmen für medizinische Prothesen billiges Industrie-Silikon schlecht verpackt und der TÜV Rheinland hat das als unabhängiger Prüfdienstleister mehrfach geprüft und durchgehen lassen. Jetzt muss der TÜV 8 Millionen Schadenersatz an die Opfer bezahlen, weil er nicht richtig geprüft hat (siehe https://www.zeit.de/news/2022-01/14/brustimplantate-skandal-tuev-zu-schadenersatz-verurteilt).

Was aber auch ganz wichtig ist, in dem Diagramm von VacuTec, das @Peter-1 als Bildzitat aus den Specs gepostet hat, und welches die Impulsdichte über der Dosisleistung des 70031A zeigt, ist keine Angabe über die geografische Höhe und die geografischen Breite/Länge gemacht. Merkt ihr was??? Das bedeutet, dieses Diagramm gilt an jedem Ort, wo das 70031A Zählrohr verwendet wird!!! 

Zitat von: opengeiger.de am 12. Januar 2024, 07:54...
Was aber auch ganz wichtig ist, in dem Diagramm von VacuTec, das @Peter-1 als Bildzitat aus den Specs gepostet hat, und welches die Impulsdichte über der Dosisleistung des 70031A zeigt, ist keine Angabe über die geografische Höhe und die geografischen Breite/Länge gemacht. Merkt ihr was??? Das bedeutet, dieses Diagramm gilt an jedem Ort, wo das 70031A Zählrohr verwendet wird!!! 

Ja, an jedem Ort, aber nur für die Gamma-Strahlung von Cs-137/Ba-137m. Egal, ob an der Nordsee oder auf der Zugspitze.

Norbert

Zitat von: NoLi am 12. Januar 2024, 11:08

Zitat von: opengeiger.de am 12. Januar 2024, 07:54...
Was aber auch ganz wichtig ist, in dem Diagramm von VacuTec, das @Peter-1 als Bildzitat aus den Specs gepostet hat, und welches die Impulsdichte über der Dosisleistung des 70031A zeigt, ist keine Angabe über die geografische Höhe und die geografischen Breite/Länge gemacht. Merkt ihr was??? Das bedeutet, dieses Diagramm gilt an jedem Ort, wo das 70031A Zählrohr verwendet wird!!! 

Ja, an jedem Ort, aber nur für die Gamma-Strahlung von Cs-137/Ba-137m. Egal, ob an der Nordsee oder auf der Zugspitze.

Norbert

Aber @Norbert, wohlgemerkt, das Zählrohr ist energiekompensiert! So viel Unterschied darf da nicht sein, wenn man Unat misst. Wie beim Automess!  

Zitat von: opengeiger.de am 12. Januar 2024, 11:26Aber @Norbert, wohlgemerkt, das Zählrohr ist energiekompensiert! So viel Unterschied darf da nicht sein, wenn man Unat misst. Wie beim Automess!  

Für die Dosisleistungsanzeige eines Dosisleistungsmessgerät ist neben der Energiekompensation auch der angegebene messbare Energiebereich maßgeblich, innerhalb dessen sich die zulässigen Fehlergrenzen der Anzeige befinden. Maßgeblich hierbei ist der untere Grenzbereich, vor allem bei Messung der natürlichen Dosisleistung, weil hier u.a. neben der Meßgröße auch die messbare Intensität des Compton-Untergrunds der Geräte eine Rolle spielt.

Beispiele Messung natürlicher Untergrund an gleicher Stelle:

AUTOMESS 6150AD-6 (60 keV - 1,3 MeV), Messgröße Hx: ca. 80 nSv/h.     (Am-241; 59,5 keV nicht messbar!)
AUTOMESS 6150AD-6/E (60 keV - 1,3 MeV), Messgröße H*(10): ca. 110 nSv/h.     (Am-241; 59,5 keV messbar!)

FH40 G (30 keV - 4,4 MeV), Messgröße Hx: ca. 120 nSv/h.
FH40 G-10 (30 keV - 4,4 MeV), Messgröße H*(10): ca. 180 nSv/h.

Norbert

@NoLi das ist jetzt ein sehr guter Punkt, den Du ansprichst!

Was mir dazu aufgefallen ist: Die GS05 ODL Sonde ist für einen Energiebereich 35keV-1.25 MeV spezifiziert. Sie wird aber in der Pampa aufgestellt, wo man genau weiß, dass es kosmische Strahlung gibt, die bis in die hohen GeV verteilt ist, und zwar kontinuierlich, also keine Linien. Daher ergibt sich der kosmische Strahlungsanteil also als Integral der Dosisleistungsdichte pro Energie mal dem Ansprechvermögen des Zählrohrs pro Energie, wobei das Integral mit der Energie von 0 bis Unendlich laufen muss.  Jetzt wissen wir aber, dass das Ansprechverhalten des Zählrohrs hinter der oberen Spec-Grenze der Sonde eher zunimmt als abnimmt. Das erzeugt also kräftige Beiträge im Ergebnis. Das heißt aber, die GS05 Sonde ist während des Messens der ODL einem Strahlungsfeld ausgesetzt, das die Spec-Grenze verlässt und es verändert das Messergebnis. Das aber bedeutet doch ganz klar, die Sonde wird außerhalb der Spec-Grenzen betrieben. Weißt Du, warum man das akzeptiert? 

Vermutlich ist die Intensität dieses sehr hochenergetischen kosmischen Anteils zum Vergleich des Compton-Untergrundes in bewohnten Gebieten vernachlässigbar klein.

Norbert