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Geigerzähler



Ein Geigerzähler ist ein Gerät, welches Radioaktivität, genauer radioaktive Strahlung beziehungsweise Teilchen detektieren kann.

Ein Geigerzähler besteht aus einem Zählrohr und einer Verstärkerschaltung bzw. einem Zähler.
Das Zählrohr besteht meistens aus einem dünnen Rohr, in dem ein dünner Draht gespannt ist, welcher auf einer hohen Spannung von etwa 300-2000V gelegt ist. Um diesen Draht herum bildet sich eine hohe Feldstärke. Fliegt nun ein radioaktives Teilchen durch das Zählrohr, kommt es zur Stoßionisation. Diese macht sich in einem kleinen Spannungsimpuls bemerkbar, welche der Zähler zum Beispiel in einem knacken ausgibt.

Bei Zählrohren gibt es unterschiedliche Typen: Es gibt welche mit und welche ohne Endfenster. Das Endfenster ist dazu da, Alphateilchen durchzulassen, da diese durch den Metall- oder auch Glasmantel aufgehalten werden. Dieses Endfenster kann aus einer dünnen Glimmer- oder Mylarscheibe bestehen.

Bei Ebay habe ich vor ein paar Monaten einen Glücksfang gemacht: Ich habe ein Geiger-Müller-Zählrohr für 11 Euro ersteigert. Das ist für ein Endfensterzählrohr sehr wenig.

Dieses Rohr ist ein Endfensterzählrohr Typ ZP1600 von Philips Baujahr 1963. Es diente ursprünglich als Detektor in einem Röntgendifraktometer. Die Arbeitsspannung beträgt etwa 1600V. Ist also für ein Geiger-Müller-Zählrohr recht viel.

Bild ist nicht verfuegbar

In dem Metallgehäuse war noch eine kleine Verstärkerschaltung mit einer E90CC Triode drin, welche ich aber nicht zum Laufen gebracht habe.

Also hatte ich nur das nackte Rohr, also ohne Zähler und Spannungsversorger. Deshalb musste ich mir den Zähler mit dem Hochspannungsteil selber bauen, was für einen versierten Bastler aber kein Problem sein sollte.

Da ich beim Ausdenken von Schaltungen immer recht faul bin, habe ich mich mal im Internet umgesehen und da bin ich auf die Schaltung vom Finger (Adobe pdf 77,6kB) gestoßen. Diese arbeitet mit einem kleinen Ferritrafo, der mit einem Sperrscgwinger angetrieben wird. Danach wird die Spannung mit einer Kaskade noch verfielfacht. Diese muss man natürlich je nach Zählrohr anders dimensionieren. Bei mir haben schon zwei Stufen gereicht. Das könnte aber auch daran liegen, dass der Trafo, den ich gewickelt hatte etwas anders war als der vom Finger.

Leider war die Spannung immer noch zu groß, sodass es bei jedem Impuls eine Lawine von Entladungen im Zählrohr gab und kein Knacksen, sondern eine Art schnarzen gab.

Also musste die Spannung verringert werden.

So sah das ganze in der Beta-Version aus:

Bild ist nicht verfuegbar

Das habe ich dann einfach gelöst, in dem ich den Basiswiderstand rausgeworfen habe und stattdessen ein Potentiometer mit 5k eingelötet habe. Nach ein wenig rumregeln lief das ganze am Laborneztgerät unter 5V stabil und es gab saubere Knacksgeräusche.

Oft möchte man den Geigerzähler aber Steckdosenunabhängig betreiben, weshalb eine Batterieversorgung nötig ist. Da es keine 5V Batterien gibt, habe ich einfach eine 9V bAtterie genommen und einen 5V Festspannungsregler hintergeschaltet.

Jetzt soll das Ganze nur noch in ein formschönes Gehäuse. Leider hatte ich im Moment keines da und es war Sonntag. Also kurz umgesehen und eine Plexiglasschachtel von Rocher (diese Schokoladenkugeln mit Nusssplittern außen) entdeckt.

Ein paar Löcher, schrauben und Heißklerber.

Fertig:

Bild ist nicht verfuegbar
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Und auf Youtube gibts noch ein Video von dem Ding (noch im Probeaufbau).

Zusammen mit einem alten PETROMAX Glühstrumpf, welcher radioaktives Thorium enthält, gibt es ein recht hektisches Knacken.

Da der Geigerzähler so ganz gut funktioniert und auch schon die Lehrer und Schüler in meiner Schule erstaunt hat, lasse ich ihn so in seinem Gehäuse, wie er ist.

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