Sensor für Radioaktivität HB-UNI-Sensor1-RAD_AL53

Entwicklung und Bau von Hardware aller Art, die im HM-Umfeld eingesetzt werden kann

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FUEL4EP
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Sensor für Radioaktivität HB-UNI-Sensor1-RAD_AL53

Beitrag von FUEL4EP » 10.08.2020, 16:35

Hallo Zusammen,

was haltet ihr davon, einen DIY Sensor für Radioaktivität zu bauen. Das ist zuerst mal nur eine Idee.

Mögliche Sensoren sind:

Fertiges Teviso Strahlungssensormodul AL53 für Alpha (!!), Beta und Gamma-Strahlung! der Sensor kommt aus der Schweiz und kostet in Einzelstückzahlen 120 Euro. Einfach an einen Arduino anzuschliesen :-) Alpha-Strahlen können sonst nur sehr viel teurere Sensoren messen.
Die Lösung kommt ohne die sonst übliche Hochspannung für Geiger-Müller-Zählrohre aus.

z.B.

http://opengeiger.de/download/simpleTeviso.ino

Näheres unter

opengeiger.de

Ein billigere DIY Alternative könnte das 'Stuttgarter Geigerle' von 'opengeiger.de' sein. KiCAD Daten Version 4 ( :( ) sind unter

http://opengeiger.de/download/Geigerle.zip

oder

http://opengeiger.de/download/GeigerleThruHole.zip

verfügbar.

Rückmeldungen und Kommentare, oder gar Mithilfe sind willkommen. Bei mir ist der Radioaktivitätsmesssensor zuerst mal auf dem Stapel der unerledigten Arbeiten ..
Grüße

Ewald

klassisch
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Re: Sensor für Radioaktivität HB-UNI-Sensor1-RAD_AL53

Beitrag von klassisch » 10.08.2020, 16:49

War bei mir auch so.
Dann geb es mal bei amazon eine Aktion. Preisreduktion eines kleinen Geigerzählers. Habe ich gekauft und einen Wemos für die Datenübertragung zum ioBroker eingebaut. Würde man heute wohl mit ESPEasy, ESPHome etc realisieren.
Kurven waren bisher Gott sei Dank sehr langweilig.
Geiger-Counter-202008.JPG
Youtuber Diode Gone Wild hat immer prima selbstgebaute Geigerzähler mit russischen Zählrohren.

FUEL4EP
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Re: Sensor für Radioaktivität HB-UNI-Sensor1-RAD_AL53

Beitrag von FUEL4EP » 10.08.2020, 17:05

Hallo klassisch,

ja, russische oder chinesische Geigerzähler sind billiger ..

Meine Zielrichtung ist eher die 'hartverchromte' Edellösung mit Schweizer oder schwäbischer Messtechnik .. :D
Ich finde die Fähigkeit auch Alphastrahlung messen zu können für mich überzeugend, auch wenn man dazu auch sehr nahe an das strahlende Objekt herangehen muss.

Beides hat sicher seine Berechtigung. Da muss jeder selbst entscheiden, was für seine Zwecke die geeignete Lösung ist.
Grüße

Ewald

cmjay
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Re: Sensor für Radioaktivität HB-UNI-Sensor1-RAD_AL53

Beitrag von cmjay » 10.08.2020, 17:15

Ich finde die Fähigkeit auch Alphastrahlung messen zu können für mich überzeugend, auch wenn man dazu auch sehr nahe an das strahlende Objekt herangehen muss.
Der primäre Anwendungsfall für Alpha ist wahrscheinlich die Messung von Radon, das sich in einigen Gegenden ja gerne mal im Keller ansammelt. Da muss du dich auch gar nicht anstrengen, um nah an die Strahlungsquelle ran zu kommen. :mrgreen:
Es kann leider nicht ganz ausgeschlossen werden, dass ich mich irre.
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FUEL4EP
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Re: Sensor für Radioaktivität HB-UNI-Sensor1-RAD_AL53

Beitrag von FUEL4EP » 11.08.2020, 16:15

Hallo cmjay,

der Umbau des Geigerle zur Radonmessung ist beschrieben unter:

http://www.opengeiger.de/RadonMessungenGeigerle.pdf

Man muss andere Photodioden mit Glasfenster nehmen und das Glasfenster absägen, damit die Alphastrahlung durchkommt.

Die Empfindlichkeit für Radioaktivität von den benutzten Photodioden ist geringer als die von Geiger-Müller-Zählrohren.
Sowohl das DIY Geigerle als auch das kommerzielle AL53 Modul haben eine Empfindlichkeit von ca. 5 cpm/μSv/h:
AL53_sensitivity.png
In Deutschland ist die mittlere Radioaktivität ca. 0,1 uS/h, siehe

https://odlinfo.bfs.de/DE/themen/wo-ste ... hland.html

Das heißt, dass wir bei 0,1 uS/h pro Minute im Mittel ca. 0.5 Pulse bekommen. Im Sensitivitätsdiagramm sind wir also ganz unten links in der Ecke als 'Normalpegel'. In 10 Minuten bekommen wir 5 Impulse, in 1 Stunde ca. 60 Impulse, in 24 Stunden ca. 1440 Impulse. Selbst nach 24 Stunden Messzeit ist die statistische Relevanz (Vertrauensintervall) immer noch nicht hoch.
Geigerzählrohre haben eine höhere Gammastrahlenempfindlichkeit und liegen so bei 160 cpm/μSv/h.
Also ist weder das Geigerle noch das AL53 Module was für mal eine schnelle Messung machen. Für statistisch relevante Messergebnisse müssen die Messzeiten sehr lange sein. Die Reaktionszeit auf Veränderungen der Radioaktivität ist daher sehr träge. Um die richtige Erwartungshaltung zu wecken: Eine eher sehr langweilige Sache solange nicht ein Kernkraftwerk havariert. Für die Messung der Radioaktivität von Essen, z.B. belastes Wildschwein mit 600 Bq/kg, ist das Geigerle und das AL53 Modul auch nicht geeignet. Darauf hat mich Bernd Laquai, der Schöpfer des Geigerle, aufmerksam gemacht. Wer das machen möchte, muss einen teuren Geigerzähler, z.B. von Gamma Scout fur 400 Euro+ kaufen.

Drum haben auch Lösungen basieren auf russischen Geiger-Müller-Zählrohren ihre Berechtigung. Die Russen haben ja genügend Radioaktivität verstreut, so dass sie genügend Erfahrung damit haben :-)

Ich persönlich werde Interessehalber die Geigerle und vielleicht auch die AL53 Variante weiterverfolgen, primär zur eigenen Überwachung des Normalpegels der Außenradioaktivität.
Grüße

Ewald

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Re: Sensor für Radioaktivität HB-UNI-Sensor1-RAD_AL53

Beitrag von cmjay » 11.08.2020, 16:43

Ich persönlich werde Interessehalber die Geigerle und vielleicht auch die AL53 Variante weiterverfolgen, primär zur eigenen Überwachung des Normalpegels der Außenradioaktivität.
Wenn du kein Radon messen willst, dann würde ich wegen der höheren Sensitivität auf Beta und Gamma ein Geiger-Müller-Zählrohr nehmen und den AL53 zu den Akten legen. Wenn man sich die primären Zerfallsprodukte von Uran-Reaktoren wie Tschernobyl anschaut (Cs137, Sr90, I131 + Folgezerfallsprodukte), dann sind das alles Beta-(bzw. Gamma-)Strahler. Dann scheint der AL53 mehr Nachteile als Vorteile zu bieten.
Es kann leider nicht ganz ausgeschlossen werden, dass ich mich irre.
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Re: Sensor für Radioaktivität HB-UNI-Sensor1-RAD_AL53

Beitrag von FUEL4EP » 11.08.2020, 16:50

cmjay hat geschrieben:
11.08.2020, 16:43
Ich persönlich werde Interessehalber die Geigerle und vielleicht auch die AL53 Variante weiterverfolgen, primär zur eigenen Überwachung des Normalpegels der Außenradioaktivität.
Wenn du kein Radon messen willst, dann würde ich wegen der höheren Sensitivität auf Beta und Gamma ein Geiger-Müller-Zählrohr nehmen und den AL53 zu den Akten legen. Wenn man sich die primären Zerfallsprodukte von Uran-Reaktoren wie Tschernobyl anschaut (Cs137, Sr90, I131 + Folgezerfallsprodukte), dann sind das alles Beta-(bzw. Gamma-)Strahler. Dann scheint der AL53 mehr Nachteile als Vorteile zu bieten.
Sr90 und Am241 sind alpha-Strahler. Eine Lösung mit DIY Zählrohr habe ich schon seit vielen Jahren. Die war damals schon beim Tschernobyl GAU erprobt. Nur läuft die eben nicht immer 7/24 bei geringem Stromverbrauch.

Ich stimme Dir zu, dass Zählrohrlösungen auch ihren Charme haben ..
Grüße

Ewald

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Re: Sensor für Radioaktivität HB-UNI-Sensor1-RAD_AL53

Beitrag von cmjay » 11.08.2020, 17:02

Sr90 und Am241 sind alpha-Strahler.
Sr90 ist ein reiner Beta-Strahler, Am241 macht 100% Alpha-Zerfall. Americum ist aber ein nicht natürlich vorkommendes Transuran.
In einer tatsächlichen Reaktor-Störfall-Situation wird man sicherlich jede Menge Radionuklide mit Beta- bzw. Gamma-Zerfall vorfinden, so dass es eine Sensitivität auf Alpha gar nicht braucht.
Unabhängig davon hoffen wir mal, dass dein Radioaktivitätsmesser auf immer "unterbeschäftigt" bleibt! :D
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Re: Sensor für Radioaktivität HB-UNI-Sensor1-RAD_AL53

Beitrag von deimos » 11.08.2020, 17:42

Hi,

macht Alpha überhaupt Sinn? Alleine ein normales Plastikgehäuse dürfte schon so stark abschirmen, dass man im Innenbereich nicht mehr wirklich was detektieren werden kann, außer man hat den Störfall in nächster Nähe. Aber dann braucht man normalerweise keinen Homematic Sensor um das mitzubekommen.

Viele Grüße
Alex

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Re: Sensor für Radioaktivität HB-UNI-Sensor1-RAD_AL53

Beitrag von FUEL4EP » 11.08.2020, 17:46

Hallo cmjay,

Sorry, ich lag mit Sr90 falsch. Du hast recht, Sr90 in ein reiner Betastrahler.
Für mich trifft zu, was bei Dir unten angefügt ist:
Es kann leider nicht ganz ausgeschlossen werden, dass ich mich irre.
:D

Interessant ist dazu

https://www.strahlenmesstechnik.ch/radionuklide-messen/

das Deine Aussagen in Gänze bestätigt. Dort steht:
Beim Messen von Beta – Strahlung kann ich aus Erfahrung sagen, dass hier die Russen die Nase eindeutig vorn haben! Hier einige bekannte Pancake Zählrohre aus aktueller russischer Produktion:

Welchen Zählrohrbausatz und welches Rohr empfiehlst Du denn?
Grüße

Ewald

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