Das Openmess-Projekt

Begonnen von opengeiger.de, 03. Januar 2024, 14:07

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Gestern Nachmittag kam endlich mal wieder die Sonne raus nach Tagen des Schnee- und Eis-Chaos. Da konnte mich nichts mehr halten und ich musste mit der OM01 Sonde einfach raus. Das naheliegendste ist dann für mich immer die Königstrasse, die ja auch vom Landesumweltamt bestens vermessen ist. Allerdings hat das LUBW nur einzelne Handmessungen publiziert, der Mittelwert davon ist 0.23uSv/h. Deswegen bin ich nun mit der Sonde in einer Tasche liegend, die Tasche so über der Schulter hängend, dass der Abstand zum Boden 1m betrug, die Königstrasse zweimal rauf und wieder runter gelaufen. In langsamer Gehgeschwindigkeit dauert das ziemlich genau 1 Stunde. Danach bin ich in den Schlossgarten auf die Wiese zur ODL-Sonde des BfS. Die Sonde habe ich dann auch ½ Stunde bei etwa -1°C umkreist, damit mir nicht kalt wurde.  Sie zeigt bei uns ziemlich konstant immer so um 0.1uSv/h an, gestern Abend waren es 0.101uSv/h.  In der Tasche hatte ich aber auch noch den Radiacode dabei, den ich ebenfalls mitlaufen lassen habe und wo ich mit der Spektrum-Funktion die Mittelwerte von Königstraße und BfS-Sonde akkumulieren ließ. Die Messdaten der OM01-Sonde habe ich mit dem Datalogging-Shield auf SD-Karte aufgezeichnet. Das kam ganz plausibel raus (Einzelwerte der Zählrate aus jeweils 100 Zählimpulsen berechnet):

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Für die Mittelwerte ergab sich nun Folgendes:

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Jetzt kann man ja mit zwei Stützstellen bereits eine Regression rechnen. Das habe ich gleich mal probiert. Die zwei Datensätze sind das:

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Und in Excel geht die lineare Regression am schnellsten durch Einfügen der Trendgeraden in die Datenpunkte eines xy-Diagramms. Das kommt nun so raus:

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Ja, schauen wir nun auf den Konversionskoeffizienten a, der ergibt sich also mit 812.52cpm/(uSv/h) und der Koeffizient für die Eigenrate b ergibt sich zu 57.833cpm. Jetzt kann man das mal mit den PTB Specs und den VacuTec Specs aus dem Datenblatt vergleichen und beide Optionen als Kalibration auf die gemessenen Zählraten-Mittelwerte anwenden:

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Da fällt doch gleich auf, dass das Ergebnis viel besser mit den Werten aus dem VacuTec Datenblatt rauskommt als mit den Werten der PTB. Also wenn man mit einem Konversionskoeffizienten von 840cpm/(uSv/h) rechnet, kommt man an der BfS Sonde auf 0.119uSv/h und auf 0.244uSv/h auf der Königstrasse. Und die mit der Regression berechneten Werte für den Konversionskoeffizienten von 812.52uSv/h passt sehr gut zu den 840cpm/(uSv/h) aus dem VacuTec-Datenblatt und der Koeffizient für die Eigenrate von 57.833cpm aus der Regression passt sehr gut zu den 40cpm aus dem VacuTec-Datenblatt.

Jetzt frag ich mich natürlich, warum hat denn die PTB so viel andere Specs als was VacuTec für das 70031A ins Datenblatt schreibt? Bekommt die PTB / das BfS vielleicht etwas optimierte Rohre mit mehr Zählimpulsen pro Dosisleistung und weniger Eigenrate? Jedenfalls scheine ich ein Zählrohr aus der normalen VacuTec Fertigung zu haben.

Nun noch der Blick auf den Radiacode: Der bekommt ja 0.21uSv/h auf der Königstraße raus und 0.0856uSv/h an der BfS Sonde.  Die 0.21uSv/h passen sehr gut zur Handmessung des LUBW mit 0.23uSv/h bzw. noch ganz passabel zu dem Anzeigewert der BfS-Sonde mit 0.101uSv/h und auch zur OM01 Messung mit VacuTec Datenblattwerten als Kalibration mit 0.243uSv/h und 0.119uSv/h, wobei wir ja aus Berichten anderer User wissen, dass der Radiacode bei kleinen Dosisleistungen aus irgendeinem Grund noch immer etwas schwächelt.

Aber insgesamt finde ich das doch ein ganz gutes Ergebnis, das zum Weitermachen ermutigt. :good2:

Übrigens, mein Rohr ist 270mm lang, da hat Peter zumindest optisch klar einen Vorteil ! :D

Prospektor

Interessantes und spannendes Projekt  :good3:
Ich habe mich daher auch frühzeitig mit allen notwendigen Komponenten eingedeckt und werde das Ganze in den nächsten Tagen hoffentlich lauffähig zusammengebaut/-geschaltet bekommen  :)

Zu den Diskussionen rund um die Elektronik kann ich fachlich leider nicht wirklich etwas Nützliches beitragen, da es nun aber zunehmend um die Charakterisierung, Validierung/Verifizierung bzw. Kalibration geht, versuche ich auch Daten und Ideen beisteuern.


Zitat von: opengeiger.de am 20. Januar 2024, 06:57Da fällt doch gleich auf, dass das Ergebnis viel besser mit den Werten aus dem VacuTec Datenblatt rauskommt als mit den Werten der PTB. Also wenn man mit einem Konversionskoeffizienten von 840cpm/(uSv/h) rechnet, kommt man an der BfS Sonde auf 0.119uSv/h und auf 0.244uSv/h auf der Königstrasse. Und die mit der Regression berechneten Werte für den Konversionskoeffizienten von 812.52uSv/h passt sehr gut zu den 840cpm/(uSv/h) aus dem VacuTec-Datenblatt und der Koeffizient für die Eigenrate von 57.833cpm aus der Regression passt sehr gut zu den 40cpm aus dem VacuTec-Datenblatt.

Jetzt frag ich mich natürlich, warum hat denn die PTB so viel andere Specs als was VacuTec für das 70031A ins Datenblatt schreibt? Bekommt die PTB / das BfS vielleicht etwas optimierte Rohre mit mehr Zählimpulsen pro Dosisleistung und weniger Eigenrate? Jedenfalls scheine ich ein Zählrohr aus der normalen VacuTec Fertigung zu haben.


Aus meiner Sicht sollte man diesbezüglich beachten, wie das BfS seine Sonden kalibriert um auf den Faktor von 968 bzw. 962 min-1uSv-1h zu kommen. Und da bin ich mir nicht ganz sicher, ob man das für den hier geplanten Anwendungszweck heranziehen sollte. Wir wollen ja im unteren ODL Bereich von ca. 50 nSv/h bis ca. in den mittleren oder oberen zweistelligen μSv/h-Bereich messen, das ist unser Arbeits- bzw. Messbereich. Um hier eine vernünftige Kalibration hinzubekommen wäre es natürlich schön, wenn wir 3-4 Stützstellen hätten die schön in diesem Bereich liegen (z.B. 50 nSv/h, 0,50 μSv/h, 5 μSv/h und 50 μSv/h). Was man realistisch anpeilen kann sind Stützstellen der Umgebungs-ODL aus dem Messnetz bei ca. 50 nSv/h und 200 nSv/h. Das allerdings unter der Annahme, dass die Sonden eben die "richtige" ODL ausspucken. Diese Werte beinhalten die terrestrische und die kosmische Komponente (in der tabellarischen Ansicht der Sonden sind die Summenwerte aufgeschlüsselt dargestellt). Wenn man seine Sonde dann mit dem Schlauchboot noch auf einen tieferen See entführt, sollte man die Eigennullrate + kosmische Komponente messen können, wobei die kosmische Komponente bei Kenntnis der Höhenlage wiederum auch relativ gut berechenbar ist mit der Formel des BfS. D.h. man kann hier auch ohne Untergrundbunker mit großer Bleiburg relativ einfach etwas mehr Information gewinnen - natürlich immer mit gewissen Fehlern behaftet.
So, nun zu den anderen Stützstellen: Da wäre es halt wirklich fein, wenn wir einen oder zwei taugliche Referenzpunkte qualifiziert/vermessen bekommen würden, die halt min. >0,5 μSv/h liegen (Kapelle, Wismut-Flächen). Zusammen mit der Kenntnis der intrinsischen Eigenschaften der ZR - und hier ist die Datenlage ja tatsächlich extrem gut - sollte man dann in der Lage sein recht gute Ergebnisse im unteren ODL-Bereich zu erzeugen. Das war jetzt allerdings mindestens teilweise "nur" eine mehr oder weniger qualitative Beschreibung  ;D

Und was macht das BfS? Das kalibriert mit Hintergrund und 10 μSv/h, 1 mSv/h und 100 mSv/h (jew. Cs-137 und in 4 m Abstand). Der Arbeits- bzw. Messbereich ist hier schon ziemlich groß und sofern sie den 100 mSv/h Punkt auch mit dem 70031A ZR werten, liegen sie sogar über der Spec. laut Datenblatt (max. 3 mSv/h). Sollten wir hier tatsächlich von den gleichen ZR reden und keiner BfS-special Edition, so würde es mich nicht wirklich wundern, dass die Kal.-Faktoren des BfS anders als die des Herstellers liegen. Der Vacutec-Wert von 840 ist meiner Einschätzung nach nicht zwangsläufig über den vom BfS aufgespannten Arbeitsbereich anwendbar (s. dazu auch https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php?msg=27133 ). Ob das wirklich so ist und wie stark sich das dann auf die Messungen auswirkt bzw. was das für die Verwendbarkeit der ODL-Sonden für unsere Stützstellen bedeutet, werden wir hoffentlich sehen  :scratch_one-s_head:

NoLi

Zitat von: Prospektor am 20. Januar 2024, 12:10...
Und was macht das BfS? Das kalibriert mit Hintergrund und 10 μSv/h, 1 mSv/h und 100 mSv/h (jew. Cs-137 und in 4 m Abstand). Der Arbeits- bzw. Messbereich ist hier schon ziemlich groß und sofern sie den 100 mSv/h Punkt auch mit dem 70031A ZR werten, liegen sie sogar über der Spec. laut Datenblatt (max. 3 mSv/h). Sollten wir hier tatsächlich von den gleichen ZR reden und keiner BfS-special Edition, so würde es mich nicht wirklich wundern, dass die Kal.-Faktoren des BfS anders als die des Herstellers liegen. Der Vacutec-Wert von 840 ist meiner Einschätzung nach nicht zwangsläufig über den vom BfS aufgespannten Arbeitsbereich anwendbar (s. dazu auch https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php?msg=27133 ). Ob das wirklich so ist und wie stark sich das dann auf die Messungen auswirkt bzw. was das für die Verwendbarkeit der ODL-Sonden für unsere Stützstellen bedeutet, werden wir hoffentlich sehen  :scratch_one-s_head:

So wie ich es verstanden habe, kalibriert das BfS die komplette Sonde (nicht nur das 70031A) im Cs-137 Strahlenkanal, also auch das Hoch-ODL-Zählrohr 70018A bei 10 µSv/h, 1 mSv/h und 100 mSv/h (was ja auch sinnvoll ist!).
Aber also auch mit der Sondenschutzkappe!

Norbert

Radiohörer

...kleiner Hinwis für die Nachbauer, wie es auch aussehen kann:
https://www.smeassoc.com/uploads/7/3/3/7/73372539/envinet_mira_us_datasheet.pdf
https://elovep.co.kr/uploaded/product/185/con1_950a8c3ed5d7aae76cd198005b5868820.pdf
Kommt Euch bestimmt bekannt vor ;D
Gefunden hier: https://www.lfu.bayern.de/strahlung/kfue/hintergrundinformationen/index.htm

Die Jungs sitzen in München, haben weitere Kombinationen und lesen hier sicherlich interessiert mit :hi:
https://scientaenvinet.com/en/products/mira

Der Tipp kam indirekt von Peter-1, da man in Bayern ja keinen Bundesbehörden glaubt und lieber selber mißt:
https://www.lfu.bayern.de/strahlung/ifr/stationen/index.htm
Andererseits gibts hier 6 AKWs
https://www.sueddeutsche.de/bayern/atomkraftwerke-in-bayern-sechs-reaktoren-vier-standorte-1.1071947
und, Gott sei Dank, und wg. des vielen Wiederstands, keine WAA, aber 5 ehemalige U-BWs und viele Schurfe...


opengeiger.de

Nachdem, die ersten Feldmessungen mit der OM01 Sonde ganz vielversprechend aussahen und das Wetter heute wieder schön war, war die nächste Station natürlich die Kapelle auf dem Killesberg. Die Sonde passt da wie angegossen dahin:

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Obwohl es heute Mittag trotz Sonne recht frisch war, habe ich etwas mehr als eine Stunde dort zugebracht und habe die Sonde eine Messreihe über eine Stunde auf die SD-Karte schreiben lassen. Das Ergebnis war ein Mittelwert von 10.3cps bzw. 618.4 cpm. Wendet man die mittleren Werte aus dem Datenblatt von 840 cpm/(uSv/h) als Konversionskoeffizient und 40cpm als Eigenrate an, dann würden sich damit 0.689uSv/h als ODL am Referenzpunkt der Kapelle ergeben.

Ich wollte es aber doch über die Regressionsrechnung machen, damit es zu den bereits vermessenen Punkten Königstraße und BfS-Sonde im Sinne einer guten Korrelation passt. Nun war von Messungen mit anderen Instrumenten bekannt, dass der Gamma-ODL-Wert am Referenzpunkt in der Kapelle irgendwo zwischen 0.5uSv/h und 0.7uSv/h liegen muss. Nun habe ich für die Kapelle einen erst einmal einen Startwert angenommen, die Regression nun mit 3 Punkten gerechnet, und dann den Korrelationskoeffizient genau angeschaut. Dann habe ich den ODL-Wert der Kapelle solange variiert, bis der Korrelationskoeffizient maximal nah an 1 lag. Das bedeutet dann, das alle Datenpaare praktisch auf der Regressionsgeraden zu liegen kommen. Das war bei einem ODL-Wert von 0.67uSv/h der Fall. Und so kommt dann auch ein Konversionskoeffizient von 843 cpm/(uSv/h) heraus. Nur die Eigenrate ist mit 53cpm geringfügig großer als die 40cpm aus dem Datenblatt. Hier die Ausgangswerte:

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Und hier die Regressionsgerade durch 3 Punkte für eine ODL am Referenzpunkt der Kapelle von 0.67 uSv/h:

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Mit diesen Datenpaaren ergibt sich ein Korrelationskoeffizient von 0.9999 . Meiner Meinung nach kann man da nicht maulen. Ich persönlich glaube nun, dass dies die bisher genaueste Messung ist, die ich dort gemacht habe.  :)  Aber vielleicht messen Andere dort auch nochmal nach.  :-*

NoLi

Zitat von: opengeiger.de am 20. Januar 2024, 21:13Nachdem, die ersten Feldmessungen mit der OM01 Sonde ganz vielversprechend aussahen und das Wetter heute wieder schön war, war die nächste Station natürlich die Kapelle auf dem Killesberg. Die Sonde passt da wie angegossen dahin:
...
Nicht ganz: es fehlt noch ein Quer-Zählrohr 70031A... ;)
Nur wegen der Symbolhaftigkeit und Sakralität...

Aber prima Bericht.

Norbert

opengeiger.de

#231
Für alle, die Spaß an der Entwicklung eines Kalibrieralgorithmus für Geigerzähler und andere zählende Messgeräte haben, möchte ich zu dem Thema noch eine weitere Idee zur eifrigen Diskussion stellen.

Die Basis der Dosisleistungsmessung mit einem zählenden Detektor ist eine gute Linearität bezüglich der Funktion DL = f(ZR) . Darin ist DL die Dosisleistung und ZR die Zählrate. Um ein Beispiel zu nennen: Das VacuTec 70031A hat im Bereich zwischen 1 und 100uSv/h eine hervorragende Linearität, zwischen 0.1 und 1uSv/h kann man eine leichte Nichtlinearität im Bereich der niedrigen Dosisleistungen erkennen. Dennoch macht es Sinn im Bereich zwischen 0.1 und 100uSv/h eine Proportionalität (maximale Linearität) für das Zählrohr-Modell in der Form DL = a*ZR + b zu unterstellen. Darin ist jetzt a wieder der Konversionskoeffizient in cpm/(uSv/h) und b die Eigenrate.

So und nun ist der ,,erfinderische Gedanke" folgender: Die Modellparameter a und b in der Gleichung ZR = a*DL + b , welche das proportionale Verhalten des Modells in idealisierter Form beschreiben, können nun in die Datenpaare (Dl{i}, ZR{i}), i = 1...N, so rein gefittet werden, dass durch Variation der Werte ODL{i}, der Korrelationskoeffizient einer Regression durch die Datenpunkte maximal nah an 1 zu liegen kommt. Startwerte sind die Werte, die man als DL{i} als die besten Werte schätzt. Das führt nun dazu, dass die Werte ODL{i} maximal gut auf der Regressionsgeraden ZR = a*DL + b zu liegen kommen und dreht und verschiebt gleichzeitig die Regressionsgerade dabei, bis der Korrelationskoeffizient eben 1 wird. Als Ergebnis purzeln nicht nur diejenigen DL-Werte heraus, welche optimal zur Proportionalität passen, sondern auch a und b, so dass das lineare Modell optimal zu den gemessenen ZR{i} und den dazu gefundenen ODL{i} passt.

Wie macht man nun den Fit? Dazu bietet MS Excel als Add-In einen Solver. Mit der Solver Funktion kann man als Ziel den Wert 1 für den Korrelationskoeffizienten angeben. Als Werte, die der Solver verdrehen darf, gibt man die DL{i}-Werte an. Um a und b zu bekommen, verwendet man die Funktionen Steigung() und Achsenabschnitt(). Die Funktion für die Berechnung des Korrelationskoeffizienten ist Korrel().

Als Beispiel hier die Messung von gestern in der Kapelle. Wir starten also für DL{i} mit den ODL-Werten von gestern, 0.23 (Königstrasse, 0.101 BfS-Sonde, 0.67 Kapelle und nehmen die dort gemessen Zählraten als Werte für ZR{i}. Nun beziehe ich mich auf das als Screenshot angehängte Arbeitsblatt. Der Korrelationskoeffizient im Feld H32 berechnet man mit =KORREL(H26:H28;I26:I28), die Eigenrate b im Feld F32 berechnet man mit =ACHSENABSCHNITT(H26:H28;I26:I28) und den Konversionskoeffizienten a im Feld G32 berechnet man mit =STEIGUNG(H26:H28;I26:I28). Jetzt ruft man die Solver Funktion (im Menu Daten) auf.  Als Ziel trägt man $H$32 (Korrelationskoeffizient) ein und als Wert 1. Als veränderbare Variable trägt man $I$26:$I$28 (ODL-Werte) ein . Als Solver-Methode kann man das voreingestellte GRG-Nichtlinear stehen lassen. Alles andere lässt man am besten ebenfalls bei den voreingestellten Werten. Dann drückt man den Lösen-Knopf. Der Solver löst das Kurvenanpassungs-Problem so schnell wie man gar nicht gucken kann (auf nem guten PC). Dann fragt er ob man die Solver Lösung akzeptieren will. Da sagt man ok. Ja und dann ist das Arbeitsblatt bei DL{i} und bei a und b richtig ausgefüllt und für den Korrelationskoeffizienten kommt jetzt bei mir 0.999999996 raus. Also das heißt jetzt der Zusammenhang ist mit diesen ODL-Werten nun ,,mega-linear". Als Wert für den Konversionskoeffizienten a kommt 833.427318 cpm/(uSv/h) raus und für die Eigenrate b 55.3856208. Und schaut man nun wie der Solver die ODL-Werte korrigiert hat, findet man: Königstrasse: 0.227135863uSv/h, BfS-Sonde 0.101427062uSv/h und Kapelle 0.675509672 uSv/h. Das scheint recht gut zu passen.

Ich glaube viel linearer gehts nun kaum mehr.  ;D  Fragt sich, ob das nun noch genauer ist.  :unknw:

Edited: DL <-> ZR in der Modellgleichung. Vielleicht sollte man auch einen ODL Wert festhalten und nur N-1 Werte dem Solver zum Lösen geben. Ich werds mal noch genauer anschauen.

Peter-1

Hallo Bernd,

eine super Zusammenfassung und Erläuterung. Hast es aber auch gut ! Gleich 3 Referenzpunkte. Da sieht es bei mir schon düster aus. Eine ODL in der Nähe und den Rest darf ich raten.
Wer kennt den genauen Standort von der ODL bei Oberasbach OT Kreutles ? Dort ist oft ein 25 - 30% höherer Wert zu sehen als in meiner Nähe.

Grüße
Peter
Gruß  Peter

DG0MG

Zitat von: Peter-1 am 21. Januar 2024, 17:50Wer kennt den genauen Standort von der ODL bei Oberasbach OT Kreutles ?

Wie wär es, die Suchfunktion zu benutzen?
Ich hab das mal für Dich gemacht: https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php?msg=21047
"Bling!": Irgendjemand Egales hat irgendetwas Egales getan! Schnell hingucken!

Peter-1

Entschuldigung, da hatte ich einen Knoten im Gehirn  :(
Danke für den Link.
War wohl durch die Werkstattarbeit im Sichtfeld eingeschränkt. Aber immerhin ist das Schutzrohr für das 70031A mit GA500 fertig.
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Gruß  Peter

opengeiger.de

Zitat von: Peter-1 am 21. Januar 2024, 18:21Aber immerhin ist das Schutzrohr für das 70031A mit GA500 fertig.

Sehr noble Arbeit! Respekt  :hi:
Aber jetzt mach doch mal einen Test mit und ohne Schutzrohr, mich würde echt interessieren was das nun ausmacht. Wie dick ist die Wandstärke des Schutzrohrs? Ist das Edelstahl, vandalismussicher, oder ein dünnes Alu?

opengeiger.de

Ich habe nun mal das Zählrohr-Treiber Modul von RH-Electronics etwas genauer von der elektrischen Seite her angeschaut. Sehr positiv daran ist, dass es einen 74HC140 50ohm Line Driver nutzt, um die Zählimpulse auszugeben. Wenn man also nur das Treibermodul mit der Hochspannungserzeugung beim Zählrohr haben will und die Auswerte-Elektronik über ein längeres Kabel abgesetzt betreiben will, dann kann man mit diesem Modul für die Übertragung des Zählimpuls-Signals eine Koaxialleitung nehmen, die gut auch ein paar Meter lang sein darf, sofern sie am Ende mit 50ohm abgeschlossen ist. Das bewahrt dann die Flankensteilheit und schützt vor Einstreuungen von Störsignalen. Das Theremino GA500 verwendet zur Zählimpulsausgabe jedoch ein 40106 Gatter-Baustein, mit dem man ein wenig aufpassen muss, wenn man da mehrere Meter Kabel dranhängen will, zum Beispiel wenn man die Sonde auf den Balkon in den Garten oder auf den Balkon stellen will und die Auswertung dann in der Wohnung machen möchte. Da könnte dann der Zählimpuls am Ende der Leitung nicht mehr so gut aussehen.

Was bei dem Zählrohr-Treiber Modul von RH electronics aber wichtig zu wissen ist, dass es einen 10Mohm Strombegrenzungs-Widerstand im Hochspannungskreis hat und keinen separaten Anodenvorwiderstand, so wie das Theremino  GA500 Modul. Man muss den Anodenvorwiderstand also u. U. selbst noch ändern, wenn man dem Hersteller des Zählrohrs folgen will. Man muss für das 70031A auch den Jumper ziehen, damit es 500V generiert, wenn der Jumper aufgesteckt wird, macht es nur etwa 430V.

Hier die Messdaten unter Last (blaue Kurve) im Vergleich zur Rechnung mit einer idealen Quelle und 10MegOhm Innenwiderstand (orangene Kurve).

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Insgesamt kann man also sagen, das Zählrohr-Treibermodul von RH-Electronics tut seinen Job und ist etwas besser geeignet, um eine lange Leitung zu treiben als das GA500 von Theremino. Man darf aber nicht vergessen, den Anodenwiderstand zu ändern, denn die 10Mohm Innenwiderstand des Moduls sind möglicherweise zu viel und ganz rausmachen ist definitiv zu wenig, wenn man auf die Lebensdauer des Zählrohrs achten will.

Die Stromaufnahme des Moduls von RH-Electronics liegt für 2uA Last etwa bei 1mA.

Noch ein Kritikpunkt fällt mir da auf, das Modul von RH-Electronics ist schwer zu befestigen, da der Doppelpack Platinen auf beiden Seiten bestückt ist und auf beden Seiten Hochspannung zu finden ist und es gibt kein Schraubloch o.ä.. Man muss also ein wenig kreativ sein um es zu befestigen.

Edited: Ich habe noch mal Einiges geändert ...

DL3HRT

Jetzt fehlt noch eine Charakterisierung der beiden Platinen (Theremino bzw. RH-Electronics) bezüglich der klimatischen Bedingungen. Das Zählrohr klammere ich erst einmal aus aber auch bei dem müsste man recherchieren, ob es eine Abhängigkeit der Zählrate von der Umgebungstemperatur gibt.

Angenommen, die Sonde soll ganzjährig im Garten betrieben werden. Dann muss man im Winter mit Temperaturen von -20°C rechnen. -15°C werden fast in jedem Jahr in mehreren Nächten erreicht, darunter ist selten.

Im Sommer in der prallen Sonne wird sich die Elektronik geschätzt auf 50°C bis 60°C erwärmen, bei direkter Sonneneinstrahlung im Hochsommer und Außentemperaturen von >35°C möglicherweise noch höher.

@opengeiger.de :Kannst du einmal Messungen im Tiefkühlschrank um im Backofen bei ca. 50°C machen? Dabei sind folgende Dinge interessant:
1. Wie verändert sich die Hochspannung in Abhängigkeit von der Temperatur?
2. Wie verändert sich die Belastbarkeit der Hochspannungsquelle?
3. Gibt es Veränderungen in der Impulsauswerteschaltung?

Es ist auf jeden Fall sinnvoll, wenn in der Sonde ein Temperatursensor installiert wird.
Ich bin Fan der DS18B20 (z.B. hier: https://www.az-delivery.de/products/2xds18b20wasserdicht). Die 1Wire-Schnittstelle erfordert nur eine zusätzliche Ader.

Ein anderes Thema ist Luftfeuchtigkeit. Nicht umsonst ist das Modul von RH-Electronics lackiert. In den alten ODL-Sonden waren die Platinen ebenfalls mit einer dicken Lackschicht überzogen.

DL3HRT

Nicht jeder hat eine Drehbank. Daher stelle ich hier mein "Sondengehäuse für Arme" vor.

Zum Einsatz kommt DN40-Abflussrohr aus dem Baumarkt. Das ist einfach zu bearbeiten und durch die Gummidichtungen ist es wetterfest. Das Gehäuse im Foto ist schon 4 Jahre alt. Es kam bei meinem "Gammabesen" zum Einsatz mit dem ich eine Reihe von Feldmessungen gemacht habe. Man kann auch davon ausgehen, dass niederenergetische Gammastrahlung von den Kunststoffrohren weniger stark geschwächt wird, als von einem Alu- oder Edelstahlrohr.
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Für die Abflussrohre gibt es auch passende Schellen, was die Montage an einer Halterung erleichtert.

Im Foto sieht man eine Kabelverschraubung. Ich würde stattdessen das von @DG0MG empfohlene System nutzen:
https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,446.msg3686.html#msg3686

Das Steckersystem ist für den Schutzgrad IP67 spezifiziert, also tauglich für den Außeneinsatz. Das System gibt es auch 4polig. Man kann den vierten Pin beispielsweise für einen 1Wire-Temperatursensor nutzen. Wenn wir uns auf eine Steckerbelegung einigen hätte das den Vorteil, dass die Sonden untereinander austauschbar sind. Wenn wir dann das nächste Mal die Referenzflächen der Wismut nutzen dürfen, könnten wir mehrere Sonden miteinander vergleichen.





Prospektor

Zitat von: DL3HRT am 22. Januar 2024, 19:28Nicht jeder hat eine Drehbank. Daher stelle ich hier mein "Sondengehäuse für Arme" vor.

Zum Einsatz kommt DN40-Abflussrohr aus dem Baumarkt. Das ist einfach zu bearbeiten und durch die Gummidichtungen ist es wetterfest. Das Gehäuse im Foto ist schon 4 Jahre alt. Es kam bei meinem "Gammabesen" zum Einsatz mit dem ich eine Reihe von Feldmessungen gemacht habe. Man kann auch davon ausgehen, dass niederenergetische Gammastrahlung von den Kunststoffrohren weniger stark geschwächt wird, als von einem Alu- oder Edelstahlrohr.
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Für die Abflussrohre gibt es auch passende Schellen, was die Montage an einer Halterung erleichtert.

Im Foto sieht man eine Kabelverschraubung. Ich würde stattdessen das von @DG0MG empfohlene System nutzen:
https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,446.msg3686.html#msg3686

Das Steckersystem ist für den Schutzgrad IP67 spezifiziert, also tauglich für den Außeneinsatz. Das System gibt es auch 4polig. Man kann den vierten Pin beispielsweise für einen 1Wire-Temperatursensor nutzen. Wenn wir uns auf eine Steckerbelegung einigen hätte das den Vorteil, dass die Sonden untereinander austauschbar sind. Wenn wir dann das nächste Mal die Referenzflächen der Wismut nutzen dürfen, könnten wir mehrere Sonden miteinander vergleichen.


Ich habe für meinen ersten provisorischen Aufbau tatsächlich eine ähnliche Lösung gewählt. Das Rohr ist noch nicht eingekürzt und auch die Kabelführung etc. definitiv noch nicht endgültig, aber es sollte für die ersten Versuche taugen.

Der Aufbau war dann prompt schon für 30 min. in der Kapelle in Stuttgart wobei ich im Schnitt etwas weniger cps habe als Bernd's OM1 Aufbau (9,7 cps vs. 10,3 cps). Natürlich muss ich mal noch evaluieren, wie viel die 1,8 mm Kunststoff schlucken im Vergleich zum freien Rohr, aber der Grundaufbau von Bernd mit dem Theremino-board, dem Arduino und dem SD-Karten Board funktioniert schon mal sehr gut  :) Ich werde dann die Tage mal von den Fortschritten berichten.