8.2.1 Gamma Detector

Letztes Update 02.05.2002

8.2.1.1 Übersicht

Gewählt wurde ein Geiger-Müller Zählrohr von Philips mit der Typenbezeichnung 18550. Alternative Typen sind:
Hersteller Typennummer
Centronics ZP1320
LND 713
Mullard MX164
Philips/Amperex 18550
TGM Detectors N117-1/C1320

Bild 1

General Spezifications
Gas Filling

Ne + Halogen
Cathode Material

446 Stainless Steel
Maximum Length (inch/mm)

1,85 / 47,0
Effective Length (inch/mm)

1,10 / 27,9
Maximum Diameter (inch/mm)

0,36 / 9,3
Effective Diameter (inch/mm)

0,306 / 7,77
Connector

Pin
Operating Temperature Range °C

-40 to +75
Areal Density (mg/cm2)

30
Thickness (inch/mm)

0,002 / 0,05

Tabelle 1

Electrical Specifications
Minimum Anode Resistor (mega ohm)

2,2
Recommended Anode Resistor (mega ohm)

4,7
Recommended Operating Voltag (volts)

500
Operating Voltage Range (volts)

450 - 650
Maximum Plateau Slope (%/100 volts)

8
Minimum Dead Time (micro sec)

45
Gamma Sensitivity Co60 (cps/mR/hr)

7,5
Maximum Background Sheilded 50mmPb + 3mmAl (cpm)

4
Tube Capacitance (pF)

3
Weight (grams)  

Tabelle 2

Die Einheit der Radioaktivität ist das Becquerel (Bq). Sie ist definiert als die Anzahl der Zerfallsakte pro Sekunde.

SI-Einheit der Aktivität [A] = Becquerel (Bq) = 1/s

8.2.1.2 Schaltung

Bild 2: Hochspannungserzeugung

IC3a ist ein Rechteckgenerator der mit 500Hz schwingt. Über R3 wird der MOSFET als Schalter angesteuert der in die Sekundärwicklung eines normalen Trafos den Rechteckimpuls einspeist. Auf der Primärseite stellt sich eine maximale Wechselspannung von ca. 60 Volt ein, die durch die folgende Spannungskaskade auf ca. 630 Volt Gleichspannung erhöht wird. Über R4 bis R7 wird die Hochspannung auf T2 gegeben. T2 schaltet durch, wenn die Hochspannung einen über P1 eingestellten Wert überschreitet und sperrt dadurch den Schaltvorgang von T1. Die Hochspannung sinkt dadurch etwas, bis die Schwelle für T2 wieder unterschritten wird. Der Regelkreis zur Spannungsstabilisierung ist dadurch geschlossen. Über P1 läßt sich die Hochspannung im Bereich von ca. 430 bis 610 Volt einstellen. Wird dieser Regelbereich nicht erreicht, dann kann R4 verkleinert oder vergrößert werden.

Bild 3: Der Wechselspannungsanteil bei 500 Volt Gleichspannung liegt bei ca. 1 Volt.

Bild 4: Auswerteschaltung

R9 und der Detektor bildet mit R10 einen Spannungsteiler, so das hinter C5 bei einem Zerfall ein Spannungsimpuls von ca. 10 Volt entsteht. Dieser Impuls wird durch T2 an die Versorgungsspannung von 9 Volt angepasst und als Triggerimpuls auf den Timer gegeben, der daraus einen 2us Impuls erzeugt, der dann direkt auf die Zählereinheit geht.

Bild 5: Spannungsversorgung

Die Versorgungsspannung von 5 Volt reicht nicht aus, um eine hinreichend große Hochspannung zu erzeugen (es sei denn, man benutzt noch mehr Elemente in der Hochspannungskaskade, aber die Bauelemente nehmen zu viel Platz ein). Dazu wird die Ladungspumpe IC2 als Spannungsverdoppler benutzt. Am Ausgang stellt sich dann eine Versorgungsspannung von ca. 9 Volt ein (10 Volt minus der Spannung über den beiden Dioden). D1 und D2 sollten Schottky Dioden sein, da Silizium Dioden einen zu großen Spannungsabfall besitzen.

8.2.1.3 Steckerbelegung

Wird erst ergänzt, wenn der Ausbau der Digital Input Karte festliegt.

8.2.1.4 Kalibrierung

Nicht notwendig.

8.2.1.5 Mechanik

8.2.1.6 Schaltplan und Layout

Schaltplan

Layout

8.2.1.7 Stückliste

Stückliste