RikamIno - Radon-Ionisationskammer Break-Out für den Arduino

Begonnen von opengeiger.de, 29. April 2024, 21:49

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DL8BCN

@opengeiger: Mein Junior und ich sind schon immer "beste Freunde":
Auch wenn er schon lange erwachsen ist :D
Was noch fehlt bei dem Datenlogger: Die RTC Funktion muss noch implementiert werden, damit ein aktueller Datums/Zeitstempel zu jedem Messwert mit geschrieben wird.
Aktuell schreibt er die Millisekunden ab Start und dann den Wert "T".
Man könnte sicherlich auch noch den Umrechnungsfaktor (1/T*3600 etc.) mit berücksichtigen.
Oder die Formel Ak = 138.85 Bq/m^3/(Zyklen/h) * Rz - 422.5 Bq/m^3.
Das kann man aber wohl auch noch später bei der Auswertung und Visualisierung mit z.B. Excel machen.
@ radioquant98: Prinzipiell wird fast jeder Granitstein gehen. Der Gehalt an Uran oder Thoriumverbindungen ist aber ja sehr stark variabel. Wenn du eine sehr schwache Probe hast, wird es sehr lange dauern, bis man etwas messen kann.
Hast du ein Messgerät, womit du den Granit vorher testen kannst?

PS: Die Posts haben sich überschnitten zum Thema Granit.
Da sind weiter vorn die qualifizierten Antworten. 

opengeiger.de

Was haltet ihr denn von "Urgesteinsmehl"? Das gibts als Basalt- oder Granitmehl. Zum Beispiel hier:
https://www.natursteinhandel.com/splitte/feinsplitt/granit-steinmehl-0-2-mm-grau/

Oder:
https://www.kremer-pigmente.com/de/shop/fuellstoffe-baustoffe/58804-granit-grau-0-0-1-mm.html


Das hätte eine höhere Exhalationsrate und die Oberfläche der Partikel wäre einigermaßen kontrolliert...

PS siehe auch: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Urgesteinsmehl

Radioquant98

Zitat von: DL8BCN am 27. Mai 2024, 12:23@ radioquant98:
Hast du ein Messgerät, womit du den Granit vorher testen kannst?
Nein, meßtechnisch bin ich ja noch im Urschleim :D
Aber ich arbeite dran. Bisher habe ich nur die Gammasonde an sich fertig und einen Drahtigel.
Im Sommer wird bei mir da aber eher wenig fertig, da kann ich mit euerem Basteltempo nicht mithalten :D

Viele Grüße
Bernd

Radioquant98

Zitat von: DG0MG am 27. Mai 2024, 12:14Granitpflastersteine können aus allen möglichen Granitsorten sein, das hilft also nicht. Messen kann man die natürlich trotzdem.

Na ja, die Würfel aber auch, wenn sie nicht aus einer Charge sind.
Dann müßte man eben solche gemessene Steine, als unter uns verteilen, dann haben mit Sicherheit alle das Gleiche.
Viele Grüße
Bernd

DG0MG

Zitat von: Radioquant98 am 27. Mai 2024, 13:15Na ja, die Würfel aber auch, wenn sie nicht aus einer Charge sind.

Genau DASS sie aus einer großen Charge sind, ist aber bei einem Großabnehmer wie ALDI eher wahrscheinlich. Die müssen ja auch verschiedene Vorschriften einhalten bzgl. Schadstoffen, wenn man die Eiswürfel in Lebensmittel (Whiskey :) ) versenkt. Da geben die sicher einer Steinbude erst den Auftrag zum kleinschneiden ihrer Abfälle, wenn das durch verschiedene Materialuntersuchungen abgesegnet ist. Und dann muss das natürlich langfristig gleichbleibendes Material und und gleichbleibende Qualität sein.
"Bling!": Irgendjemand Egales hat irgendetwas Egales getan! Schnell hingucken!

NoLi

Zitat von: opengeiger.de am 27. Mai 2024, 12:19Ja, wichtig wäre eben auch, dass der Granithersteller immer derselbe bleibt. Da hat Aldi vielleicht nen Vorteil. Es gibt das nämlich auch als "Whiskey Steine" aber eben von vielen Herstellern und vermutlich kauft jeder den Granit wo anders. Aber ich werd mal schauen...
https://www.aldi-sued.de/de/p.crofton-wiederverwendbare-eiswuerfel.490000000000805786.html

Zur ALDI-Markenbezeichnung CROFTON:
"Wo wird die Marke Crofton hergestellt?
Website B: ,,Crofton-Kochgeschirr wird von einem deutschen Unternehmen namens Aldi hergestellt. Aldi hat seinen Hauptsitz in Essen, Deutschland , und verfügt außerdem über Produktionsstätten in China und Vietnam.19.03.2023
"
https://trademarks-justia-com.translate.goog/859/77/crofton-85977900.html?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=de&_x_tr_hl=de&_x_tr_pto=rq

Norbert


Flipflop


DL8BCN

Muss es denn Radon aus Granitgestein sein? Oder kann es auch Pottasche sein?
Klar, wenn es ein Radonmessgerät sein soll, muss es Radon sein.
Aber vielleicht könnte man für K40 ja auch einen Kalibrierfaktor finden.

DL8BCN

Noch mal kurz zurück zur Berechnung der Radonkonzentration in der Luft.
Opengeiger-Bernd schrieb: Formel Ak = 138.85 Bq/m^3/(Zyklen/h) * Rz - 422.5 Bq/m^3.
Die Zyklen/h bekommt man mit 1/T*3600.
Das ergibt bei mir im Keller mit T=220s bei ca. 100 Bq/m³ (Vergleichsmessung RadonEye) einen Wert von ca. 16,36.
In die obenstehende Formel Ak = 138.85 Bq/m^3/(Zyklen/h) * Rz - 422.5 Bq/m^3 eingesetzt, kommt bei mir ein negativer Wert raus.
Rechne ich schon wieder falsch?
@Opengeiger: Könntest du hier bitte mal eine Beispielrechnung mit Zyklenzeiten deiner Anlage posten, damit ich nachvollziehen kann, wo mein Fehler ist.

NoLi

Zitat von: DL8BCN am 27. Mai 2024, 14:57Muss es denn Radon aus Granitgestein sein? Oder kann es auch Pottasche sein?
Klar, wenn es ein Radonmessgerät sein soll, muss es Radon sein.
Aber vielleicht könnte man für K40 ja auch einen Kalibrierfaktor finden.
Beta-Strahlung (von K-40) erzeugt viel weniger Ionenpaare als Alpha-Strahlung, der Ionenstrom ist weitaus geringer:

http://web-docs.gsi.de/~wolle/Schuelerlabor/alpha.html

Norbert

opengeiger.de

Was es auch noch als Referenzmaterial gäbe, wäre Fugensand aus Granit. Und auch sehr gut: mineralische Phosphat-Düngerkügelchen. Superphosphat verkaufen die Düngemittelhersteller in Tonnen an die Bauern. Das gibt's aber auch im Internet in kleineren Gebinden. Besonders lecker ist der Superphosphat-Dünger 18% des israelischen Herstellers ICL Fertilizers  :P . Da ist mal aus Versehen ein BfS Hubschrauber über die Lagerhalle in Ludwigshafen geflogen. Eigentlich wollten die eine Altlasten-Fläche nebendran vermessen. Aber die Düngemittelhalle von ICL hat viel besser geleuchtet :D .

So ein Stoffbeutelchen mit 300g ICL Superphosphat erzeugt in 10Liter Volumen garantiert auch deutlich mehr als 1000Bq/m^3

https://www.raiffeisen-duengershop.de/produkt/einzelnaehrstoffe/p-duenger/superphosphat-18/
(6.95 pro Kg, Lieferant siehe Sicherheitsdatenblatt)

Hier ne etwas ältere Messung an 1kg Superphosphat in 10Liter Messvolumen:
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opengeiger.de

Zitat von: DL8BCN am 27. Mai 2024, 15:20@Opengeiger: Könntest du hier bitte mal eine Beispielrechnung mit Zyklenzeiten deiner Anlage posten, damit ich nachvollziehen kann, wo mein Fehler ist.

Du müsstest einfach ein bisschen überlegen, was Du rechnest.

Ich hab doch diese Grafik gepostet, welche die Kalibrier-Rechnung visualisiert:
https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php?msg=30399

Man sieht doch da, dass die Kurve so grob bei 3 Zyklen/h  Null Bq/m^3 ergibt. Das liegt am Nulleffekt des RikamIno. Wenn der kein Radon sieht, und auch sonst nix was tickt in der Nähe ist, dann entsteht da trotzdem auch ein Sägezahnsignal aber mit sehr langer Periodendauer und daher mit wenigen Zyklen pro Stunde. So und wenn Deine lineare Kalibrierfunktion nun die 3 Zyklen/h auf Null Bq/abbilden soll, und durch eine Gleichung Ak = m*Rz + b beschrieben ist, dann brauchst Du doch für den Offset b was Negatives, weil m*Rz positiv wird, sonst kriegst Du das nicht auf Null. In der Grafik ist der Offset b deswegen -429.24 Bq/m^3. Und m ist die Steigung, also quasi die Empfindlichkeit mit m=139.76 Bq/m^3 / (Zyklen/h).

Jetzt ist Deine Rikamino-Dose nicht ganz genau gleich wie meine aufgebaut. Du könntest weniger Leckstrom haben und Dein PN4117A von Fairchild könnte z.B. ein eine leicht andere Gatekapazität haben. Dann müssen Deine Kalibrierkoeffizienten m und b doch etwas anders sein als meine. Aus meiner Kalibriergleichung kannst Du erkennen, dass Ak genau dann gleich 0 Bq/m^3 wird, wenn Rz = 429.24/137.76=3.07 Zyklen/h ist. D.h. wenn Deine Dose nur ein klein wenig anders ist, und b vielleicht nur -400 sein müsste, bei gleichem m, dann kommt mit meinen Kalibrierdaten und Deiner Dose halt was Negatives raus.

Ich kann Dir ja auch mal die Kalibrierkoeffizienten meines RC-101 schicken und Du tippst sie bei Deinem einfach mal ein. Mals sehen was dann passiert, es kann gut sein, dass der Cs137-XRF Peak bei Dir dann auch bei einer negativen Energie rauskommt.

Es ist ja das Wesen einer Kalibration, dass man damit die gerätespezifischen Abweichungen versucht zu kompensieren. Deswegen kalibriert man ja jedes einzelne Gerät gegen eine Referenz, die man genau kennt. Entweder gegen eine Quelle, die man genau kennt (also zum Beispiel die Granitwürfel von ALDI) oder gegen ein sehr gutes Referenzinstrument mit irgendeiner Quelle. Natürlich gibt es neben der gerätespezifischen Kalibration auch eine bauart-spezifische Kalibration. Wenn man die Herstellungstoleranzen super genau einhält und ein Gerät ganz gleich gebaut ist wie das andere, dann kann es manchmal ausreichen, man nimmt einen Mittelwert, den man als Kalibrierwert fest in das Gerät einspeichern kann. Also bei so einem billigen Digitalthermometer mit NTC-Widerstand als Sensor oder so was. Aber wir messen hier ja was Anspruchsvolles ...

opengeiger.de

Ha, ein gutes Haus verliert nix, ich habs wiedergefunden, den Messflug über das Giulini-Areal in Ludwigshafen 2013, das sah so aus:

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Da sieht man die Düngemittelhalle von ICL Fertilizers schön rot leuchten. Wer die Ecke kennt, das ist bei:
N49.454819, E8.434358
Aber nicht gleich hinrennen, man darf da nicht so ohne weiteres rein in das Areal. Der Messflug galt aber der Bauxit Rotschlamm Halde, die sich da etwas süd-östlicher (hell-rosa) mal befand:
https://www.mannheimer-morgen.de/orte/ludwigshafen_artikel,-ludwigshafen-rotschlamm-halde-abgedichtet-_arid,390944.html
Aber diese Altlast wurde eben vom Superphosphat von ICL Fertilizers getoppt. Das Bfs hat es dann aber doch gemerkt. Ich möcht nicht wissen was da Radon exhaliert, aber vermutlich laufen da in den Hallen so Lüftungsturbinen an der Decke wie im Gotthard-Tunnel. :D

DL8BCN

Ich finde es total krass, das man aus der Flughöhe Messungen machen kann.
Die Szintillatoren müssen ja sowas von empfindlich sein...
Irgendwo hier gab es mal ein Bild, wo die großen Röhren an den Kufen des Helis zu sehen war.

DL8BCN

Heute habe ich die SMP4117 von Mouser bekommen.
Doch aus der Tschechischen Republik.
Das sind aber auch kleine Käfer🙈
Die muss man ja unter einer Lupe löten.