Atom Fast 8850 / 8816 / 77100

[Madmax]

Mit Geiger-Müller-Zählern erzielte Messergebnisse sind immer etwas höher als die mit Szintillatoren erzielten Ergebnisse. Grund dafür sind hochenergetische kosmische Teilchen, deren Detektionseffizienz mit einem Geigerzähler etwa 100 % und mit einem Szintillator etwa 0 beträgt.
Wo die Wahrheit unbekannt ist: Soweit ich weiß, wurde für Energien über 20 MeF die Dosisrate, die durch einen einzelnen Teilchenstrom dieser Energien erzeugt wird, überhaupt nicht bestimmt. Ich kann vorsichtig davon ausgehen, dass die Wahrheit irgendwo dazwischen liegt.

[Raddet]

Grund dafür sind hochenergetische kosmische Teilchen

Danke für deinen Beitrag. Zumindest ist dies die erste mehr oder weniger verständliche Erklärung dafür, warum es heutzutage Mode ist, die Messwerte von Dosimetern auf Szintillatoren um die Hälfte zu unterschätzen (Im Bereich der Hintergrundstrahlung.).

Hochenergetische Höhenstrahlung muss unbedingt bei Instrumentenablesungen berücksichtigt werden. Tatsächlich stellt sich heraus, dass die Messwerte von Dosimetern an Geigerröhren im Moment genauer sind...

[etalon]

Mit Geiger-Müller-Zählern erzielte Messergebnisse sind immer etwas höher als die mit Szintillatoren erzielten Ergebnisse. Grund dafür sind hochenergetische kosmische Teilchen, deren Detektionseffizienz mit einem Geigerzähler etwa 100 % und mit einem Szintillator etwa 0 beträgt.
Wo die Wahrheit unbekannt ist: Soweit ich weiß, wurde für Energien über 20 MeF die Dosisrate, die durch einen einzelnen Teilchenstrom dieser Energien erzeugt wird, überhaupt nicht bestimmt. Ich kann vorsichtig davon ausgehen, dass die Wahrheit irgendwo dazwischen liegt.

Möglicherweise verstehe ich die Übersetzung falsch, aber das halte ich komplett für fragwürdig. Die angeführten Zahlen und Energien als auch die Gesamtaussage stimmen so mit Sicherheit und in dieser Pauschalität nicht.

[Madmax]

более точны...

Nicht "genauer", aber "den Benutzern von Haushaltsdosimetern auf einem Geigerzähler vertrauter". Der einzige Weg.

[Madmax]

Перечисленные числа и энергии, а также общее утверждение неверны с уверенностью и в этой общности

Wenn es andere Daten mit Zahlen gibt, können Sie darüber diskutieren.

[Raddet]

Nicht "genauer", aber "den Benutzern von Haushaltsdosimetern auf einem Geigerzähler vertrauter".

Vielleicht. Aber ich habe langsam eine solche Sicht der Situation:
Szintillatoren -- Spektrometrie.
GM -- Dosimetrie. 
Übrigens verhindert nichts die Freisetzung des Hybrids. Beide Sensoren sind im selben Gehäuse...

P.S. Sie und ich hatten vor 10 Jahren kein ziemlich langes Telefongespräch?

[Henri]

Mit Geiger-Müller-Zählern erzielte Messergebnisse sind immer etwas höher als die mit Szintillatoren erzielten Ergebnisse. Grund dafür sind hochenergetische kosmische Teilchen, deren Detektionseffizienz mit einem Geigerzähler etwa 100 % und mit einem Szintillator etwa 0 beträgt.
Wo die Wahrheit unbekannt ist: Soweit ich weiß, wurde für Energien über 20 MeF die Dosisrate, die durch einen einzelnen Teilchenstrom dieser Energien erzeugt wird, überhaupt nicht bestimmt. Ich kann vorsichtig davon ausgehen, dass die Wahrheit irgendwo dazwischen liegt.

Üblicherweise wird das so gelöst, dass man mit dem abzugleichenden Messgerät (Geiger-Müller oder Szintillator) mit dem Boot auf einen tiefen See fährt (Süßwassserseen enthalten weniger Kaliumsalze). Dann hat man keine nennenswerte terrestrische Strahlung und kann die rein kosmische Komponente für das Gerät bestimmen, bzw. die Effizienz des Geräts für die kosmische Komponente, deren Stärke ja bekannt ist bzw. ermittelt werden kann anhand der Sonnenaktivität, Höhe über dem Meeresspiegel, Breitengrad etc..


PS: ganz interessanter Lesestoff zum Verhalten von Geiger-Müller-Zählrohren bei höheren Energien (in diesem Fall 6 MeV):

https://www.automess.de/assets/documents/de/GM_Tube_High_Energy_Response.pdf


Zu kosmischer Strahlung und Szintillatoren:

https://www.uni-muenster.de/Physik.KP/AGWeinheimer/Files/theses/Bachelor_Artur_Sperling.pdf

[Null-Messungen]

Hallo, da bin ich wieder.

Entschuldigung, daß ich erst jetzt wieder in diese Diskussion einsteige, aber ich hatte schon nicht mehr damit gerechnet, daß ich auf meine Anfrage von Mitte Januar noch eine Antwort bekomme.

Zudem war ich in den letzten vier Wochen gehandicapt, da ich mir Anfang Februar zwei Knochen der rechten Hand gebrochen habe und schreibtechnisch 'stillgelegt' war (bitte keine Beileidsbekundungen !).
Schade, daß ich bei dem Unfall den AF nicht dabei hatte, hätte ihn gern beim Röntgenarzt ausprobiert.

Ich glaube, wie etalon,  auch nicht, daß dieser Unterschied zwischen GM-Zählern und Szintillationszählern an der 'energiereichen Hintergrundstrahlung aus dem Kosmos' liegt.

Man muß nur mal überlegen, was die Behauptung von Madmax bedeutet: Ein 1 bis 2 cm dickes gasgefülltes Röhrchen wäre für diese Strahlung ein 100%iger Strahlenschutzschirm (besser als Blei und Gold) und ein genau so dicker Kristall (Dichte !!!) wäre quasi ein 'Fenster' für diesen Strahlungsanteil ?
Also zweiteres könnte ich mir noch irgendwie vorstellen, wenn die Quantenenergie nur hoch genug ist, das erstere gasgefülltes Röhrchen sollte er sich mal patentieren lassen, damit kann er bei der NASA sicherlich richtig gut Geld verdienen.

Wie schon erwähnt berechnen Geiger-Müller-Zähler wie auch der AF 8850 (bzw. die zugehörigen App) die Dosisleistung [µSv/h] durch Division der Zählrate [Imp/h] durch den Kalibrierungsfaktor [Imp/µSv].
Also geht es prinzipiell erst einmal um die Counts.
Wenn der von mir für das Grundrauschen (Hintergrundstrahlung) und zwei unterschiedliche Strahlenquellen gleichermaßen immer zu einem Wert von etwa kf = 665.000 [Imp/µSv] festgestellt wird und DG6NFG mit seinen Wertepaaren aus dem Beitrag #81 bei 669.000 [Imp/µSv] < kf < 686.000 [Imp/µSv] liegt, kann man wohl davon ausgehen, daß mit gewissen individuellen, vom Kristall abhängigen Streuungen diese Werte zutreffend sind.
Die von mir berechneten kf-Werte haben dabei ihre Gültigkeit für von meinem AF 8850 (bzw. der AS App) angegebenen DLen von 0,06-2,06 [µSv/h] (GS: 0,08-3,5 [µSv/h], AlphaiX3000: 0,08-3,2 [µSv/h]).

Energiereiche kosmische Strahlung sollte eigentlich dem Prinzip gehorchend: Höhere Quantenenergie => höhere 'Durchschlagskraft' => geringere Wechselwirkungswahrscheinlichkeit => und daher geringere Detektionswahrscheinlichkeit.
Dieses sollte gerade bei GM-Zählern kaum zu Ereignissen/Zählungen führen.
Auch bei Szintillationszählern verursachen sie im Verhältnis zum übrigen Energiespektrum einen zu vernachlässigenden Zählerfolg.
Als Argument könnte ich diese Aussage nur gelten lassen, wenn der Strahlungsanteil dieser energiereichen kosmischen Strahlung so hoch wäre, dass dieser sämtliches Leben auf der Erde niedermachen würde, wir sind aber das lebende Gegenargument.
Zudem, und das ist das Hauptargument, kann die Hintergrundstrahlung nur einen über alle Messungen (absolut betrachtet) konstanten Anteil an Zählungen erbringen, der mit Zunahme der aus der betrachteten Strahlungsquelle resultierenden Anteil an der Gesamtstrahlung im Verhältnis zur Gesamtstrahlung immer weniger Einfluß haben sollte (höherer Strahlungsanteil aus Strahlenquelle -> geringerer prozentualen Fehler).
Der energiereiche Anteil der Hintergrundstrahlung ist schließlich, abgesehen von stochastischen Schwankungen über Ort und Zeit, immer vorhanden und mit Ausnahmen von Solar Flares oder singulären, äußerst seltenen Ereignissen (z.B. Gamma-Burst) näherungsweise konstant.
Ich gebe zu, daß ich selbst bei Messungen festgestellt habe, daß bei Sonnenauf- und Sonnenuntergang die Meßergebnisse gewissen Schwankungen unterworfen waren, diese Schwankungen waren aber sehr gering, aber nachweisbar ... und das gilt auch für Background-Messungen.
Dieser energiereiche Anteil der kosmischen Strahlung kann somit nicht ursächlich dafür sein, daß die Meßergebnisse über einen Meßbereich von der normalen Hintergrundstrahlung bis zum 35-fachen der Hintergrundstrahlung einen näherungsweise konstanten Meßfehler von etwa 40% haben.

Ich würde gern mal wissen, ob schon mal jemand die Meßergebnisse des AF 8850 mit einem geeichten (oder zumindest offiziell kürzlich kalibrierten) energiekompensierten GM-Zähler (z.B. Automess 6150AD-5 oder -6) verglichen hat.

Ich würde vorschlagen bei einer der nächsten Aktualisierungen der AS App die Möglichkeit der individuellen Anpassung des Kalibrierungsfaktors vorzusehen ...
... von mir aus mit einer Rücksetz-Option (auf Default), falls Madmax der festen Überzeugung ist, daß der von ihm programmierte Wert korrekt ist, oder er Angst hat, daß seine Geräte im einen oder anderen Fall sonst durch die Anwender ruiniert werden.
Wenn doch allseits bekannt zu sein scheint, daß DL-Werte (und damit auch D-Werte) von Szintillationszählern fragwürdig sind, besteht doch kein Zwang den kf-Wert bei 665.000 [Imp/µSv] zu belassen. Schließlich sind die gemessenen Primärdaten die Counts bzw. CPS und die mit Hilfe des Kalibrierungsfaktors berechneten Dosisleistungen bzw. Dosen nur die Endergebnisse. Der Kalibrierungsfaktor könnte also ohne weiteres so angepaßt werden, daß Messungen mit GM-Zählern und Szintillationszählern zumindest ungefähr übereinstimmen.
Im Moment sind die Meßwerte für die Dosisleistung und damit auch für die Dosis unbefriedigend ... und das bei einem Gerät, das sich Dosimeter (!) nennt.

Mit freundlichen Grüßen
Alexander

[NoLi]

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Ich würde gern mal wissen, ob schon mal jemand die Meßergebnisse des AF 8850 mit einem geeichten (oder zumindest offiziell kürzlich kalibrierten) energiekompensierten GM-Zähler (z.B. Automess 6150AD-5 oder -6) verglichen hat.
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Hallo Alexander.

Vorschlag: suche eine deinem Aufenthaltsort nahegelegene IMIS-ODL-Meßsonde des BfS auf  https://odlinfo.bfs.de/ODL/DE/home/home_node.html  und mache vor Ort eine Vergleichsmessung mit dem Atom Fast 8850. Die Meßsonden sind geeicht, deren aktuelle Meßwerte können direkt per Smartphone angeschaut werden.

Hier ein paar ausführliche Infos über das IMIS-System und den Meßsonden:

https://www.bmuv.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Strahlenschutz/broschuere_fachgespraech_teild.pdf
(ab Berichtsnummerierungsseite 90!)

Norbert

[Raddet]

Generell wurden interessante Details zu Geräten mit Szintillator herausgefunden. Szinzillatoren verlieren im hochenergetischen Bereich stark an Empfindlichkeit und können daher die Strahlung in diesem Bereich nicht richtig berücksichtigen. (So beginne ich zum Beispiel zu verstehen, warum der RC101 mit neuer Firmware die Messwerte in der Hintergrundstrahlung so stark unterschätzt - er kann einfach nicht angemessen berechnen und berücksichtigen, was über seinem 255-Kanal liegt. Der Fehler liegt in diesem Bereich .). Es ist auch falsch, einfach einen konstanten Teil zu den Instrumentenablesungen hinzuzufügen. Die kosmische Strahlung ändert sich im Laufe der Zeit.

Generell verfestige ich mich langsam in meiner Meinung, dass es unmöglich ist, mit nur einem Szintillator und ohne das gute alte Geigerrohr die Dosis genau zu berechnen. Zumindest - bei den gängigsten Arten von Szintillatoren.

[Henri]

Man muß nur mal überlegen, was die Behauptung von Madmax bedeutet: Ein 1 bis 2 cm dickes gasgefülltes Röhrchen wäre für diese Strahlung ein 100%iger Strahlenschutzschirm (besser als Blei und Gold) und ein genau so dicker Kristall (Dichte !!!) wäre quasi ein 'Fenster' für diesen Strahlungsanteil ?

Hallo Alexander,

Du gehst da von einigen nicht korrekten Grundannahmen aus.

Wenn ein Zählrohr anspricht, bedeutet dies nicht, dass die gesamte Energie des auslösenden Teilchens im Zählrohr deponiert wird! Sondern es stößt vor allem in der Zählrohrwand Prozesse an, die zu einer Gasentladung führen. Das Teilchen verliert dabei nur minimal Energie und setzt seinen Weg fort! Von einer nennenswerten Abschirmwirkung kann man also nicht sprechen. Trotzdem wurde das Teilchen aber registriert.

Bei Geigerzählern erwartet man nicht mehr vom Funktionsprinzip (Teilchen wurde nachgewiesen, Teilchenenergie kann man eh nicht bestimmen). Bei Szintillatoren ist das bei bestimmten Messaufgaben ein Problem, denn man nimmt den höheren Aufwand oft in Kauf, weil man genau dies - die Teilchenenergie - bestimmen möchte. Hier ist das Material zwar dichter, das heißt z.B. der Gammaquant lässt etwas mehr Energie dort, aber die meisten Kristalle sind zu klein, und auch hier fliegen sie einfach durch, wie auch ein Teil der Sekundärprodukte, die dort bei Wechselwirkungen entstehen.

Wenn man die Energie des Teilchens bestimmen möchte, muss aber die gesamte Energie im Detektor abgegeben werden. In der Physik verwendet man hierfür bei hochenergetischen Teilchen Kalorimeter. Platten aus z.B. Blei und Szintillatormaterial sind zu hohen Stapeln  geformt. Im Blei entstehen durch die Strahlung Sekundärprodukte, die vom Szintillator nachgewiesen werden.
Aber das ist ein ganz anderes Thema.

Auch wenn es sich schwer vorstellen lässt: madmax hat im Prinzip Recht, allerdings hat er es beispielhaft stark vereinfacht. Ich hatte weiter oben ja Material dazu eingestellt, da kannst Du Dich mal durcharbeiten.

Es ist immer gut, Behauptungen mit einer Quellenangabe zu versehen, weil manche Sachverhalte einfach kontra-intuitiv sind und man mit gefühlsmäßigen Spekulationen gerne daneben liegt. Man darf davon ausgehen, dass solche Themen bereits bis in den hintersten Winkel erforscht wurden und ausreichend Publikationen dazu erhältlich sind (die man nur finden muss).

Viele Grüße!

Henri

[Null-Messungen]

Hallo Norbert,

Du wirst lachen, das hatte ich auch vor. Ich habe mir auch schon einen Standort ausgesucht (Hannover - BGR), den ich gut erreichen kann.
Nur ist im Moment für ein solches Vorhaben eigentlich die falsche Jahreszeit, da man sich gerade für eine Background-Messung ein bisschen Zeit nehmen sollte, damit einigermaßen verlässliche Ergebnisse herauskommen.

Ich messe üblicherweise mit den 3σ - Interval (99,7% aller Meßergebnisse innerhalb der angegebenen Fehlergrenzen) und um hier ein Ergebnis mit einem Fehler von genau +/- 1 [%] zu kommen, benötigt man ca. 90.000 Counts. Bei ca. 14,78 [cps] für 0,08 [µSv/h] würde die erforderliche Meßzeit etwa 6090 Sekunden (entspricht 1h 41m 30s) betragen. Dieser DL-Wert ist der von der obigen ODL-Meßstelle in den vergangenen 12 Monaten gemittelter Meßwert (Tagesmittelwerte: 0,073 - 0,087 [µSv/h]).
Bei den derzeitigen Temperaturen würde ich dort nicht unbedingt diese Meßzeit abwarten wollen, da messe ich doch lieber mal an einem schönen Tag im April oder Mai.
Alternativ könnte man aber auch Abstriche beim angestrebten Fehler machen um die Meßzeit zu verkürzen. Eine angestrebter Fehler von +/- 2 [%] würde nur ein Viertel der obigen Meßzeit (also 25m 22s) erfordern.
Andererseits würde sich die erforderliche Meßzeit in beiden Fällen um den Faktor 0,08 / 0,05 = 1,6 d.h. um 60 [%] verlängern, wenn der Kalibrierungsfaktor, wie ich vermute, tatsächlich zu hoch angesetzt sein sollte.

Was ich Dir aber jetzt schon sagen kann ist, daß der AF 8850 in meiner Wohnung einen Background von etwa  0,076 [µSv/h] mißt. Dabei sind alle Stahlenquelle möglichst weit (ca. 5 [m]) vom Meßgerät entfernt und ihre Strahlungsemissionen durch eine 24er KSL MW-Wand abgeschwächt.
Ich habe den AF 8850 schon zwei mal außer Haus mitgeführt und dabei in Hannover auf der Straße oder in der Straßenbahn Meßwerte nachweisen können, die im Bereich 0,04 - 0,05 [µSv/h] lagen.
Da ich davon ausgehe, daß der DWD die ODL-Meßstelle (wie seine anderen Meßgeräte auch) außerhalb von Gebäuden aufgestellt hat, damit nicht eventuell belastete Baustoffe die Messungen verfälschen, Vergleiche ich ersteinmal den offizielle ODL-Meßwert aus dem Internet (aktuell: 0,074 [µSv/h]) mit den von mir gemessenen Werten außer Haus und muß feststellen, daß die ODL-Meßwerte im vergangenen Jahr nie so niedrig waren, wie die mit meinem AF 8850 gemessenen Werte.

Mit freundlichen Grüßen
Alexander

[Madmax]

У нас с вами не было достаточно продолжительного телефонного разговора 10 лет назад?

Ja, vielleicht war es das, wenn ich vor 10 Jahren wahrscheinlich geplant habe, meine ersten Schlüsselanhänger mit eingebauten Szintillationsdetektoren und Bluetooth herzustellen

[Madmax]

Madmax

Bitte schreiben Sie mir eine private Nachricht und ich sage Ihnen, wie die Rekalibrierung durchgeführt wird. Bitte denken Sie daran, dass Sie dies auf eigene Gefahr tun. Danke!

[Madmax]

рассчитать дозу

Die interessanteste Tatsache hier ist, dass die von einem einzelnen Teilchenfluss mit Energien über 10 MeV erzeugten Dosen nirgendwo definiert oder beschrieben sind.
Als Ergebnis des Betriebs des Geräts können wir beispielsweise erhalten, dass 5 Teilchen pro Stunde mit einer Energie von 500 GeV und 676 Teilchen pro Stunde mit einer Energie von 555 MeV durch einen Quadratmeter Oberfläche fliegen, aber welche Dosis Diese Flüsse werden in lebendem Gewebe entstehen und ein Rätsel bleiben.