Elektronik - Bauprojekte - Messen
Geigerzähler und Software mit Visual Studio
Dieses Zählerprogramm wurde in Microsoft Visual Basic Express 2005 entwickelt. Der Zugang zur seriellen Schnittstelle erfolgt über die RSCOM.DLL. Die Zählimpulse werde über die CTS-Leitung einer RS232 oder eines USB-Seriell-Wandlers eingelesen. Hier wurde die USB-Platine aus dem Lernpaket Elektronik Start mit USB zusammen mit einem selbst gebauten Geigerzähler verwendet.
von Georg Körnig
Den Bau des Geigerzählers begann ich kurz nach dem Erdbeben in Japan, da es in dieser Zeit nirgendwo mehr Geigerzähler zu einem angemessenen Preis zu kaufen gab. Es war ziemlich verrückt: in kürzester Zeit nach dem Unglück waren in Deutschland Geigerzähler ausverkauft, obwohl der AKW-Unfall im Tausende Kilometer entfernten Japan stattgefunden hatte. Für Menschen in Japan war es kaum mehr möglich, so ein Gerät zu kaufen.
Mein Ziel war es, mit einfachen Mitteln ein Instrument zu bauen, mit dem man ein Gefühl für die Strahlenbelastung bekommen kann. Grundlage waren entsprechende Artikel in der Zeitschrift Elektor, z.B. die Ausgaben 7-8/2006 und 1/1980.
Meine Schaltung ist eine Kombination aus den beiden Artikeln, wodurch ich die einfache akustische Wiedergabe von Klicks der gemessenen Strahlung mit der Anzeige auf einem Drehspulinstrument kombinieren konnte.
Weitere Merkmale sind:
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- Interne Stromversorgung durch 4 AA-Akkus und optionaler Anschluss eines externen 5V-Netzadapters
- 2 interne Geiger-Müller-Zählrohre (ZP1310 und ZP1320)
- Optional anschließbares externes Zählrohr via BNC-Buchse
- Einstellbare Spannung für das Geiger-Müller-Zählrohr im Bereich ca. 400 V bis 7 00V
- Anzeige der Zählrohrspannung und der Strahlendosisleistung über Drehspulinstrument
- Anschlussmöglichkeit eines Ohrhörers (Mono)
- Abgreifen der Zählimpulse als TTL-Signal
- Auswertung der Zählimpulse auf einem angeschlossenen PC via USB-Seriell-Wandler
- Visual-Basic Programm zur Anzeige der Klicks, Klicks pro Zeiteinheit und der Strahlendosisleistung.
Es zeigte sich, dass man abhängig von den Eigenschaften des Printtrafos die im Schaltplan von Elektor angegebenen Bauteilwerte der Spannungsversorgung für das Zählrohr anpassen musste, um die gewünschte Spannung von 400 - 500V erreichen zu können.
Ausserdem war es nicht ganz einfach, "Nebengeräusche" so zu reduzieren, dass die Spannungsimpulse des Zählrohrs akustisch sauber wiedergegeben und vom Drehspulinstrument angezeigt werden konnten. Ich denke aber, dass im Video gut zu erkennen ist, dass diese Probleme gelöst wurden. Recht hilfreich war für die Auswertung der Zählimpulse per PC das von Ihnen zusammengestellte Lernpaket MSR von Franzis, wie auch im Video zu sehen.
Video Geigerzähler im Einsatz
Was die Anzeige der Strahlendosisleistung angeht, habe ich versucht, dies über einen zweiten Geigerzähler mit einem Gaslaternenglühstrumpf sowie mit Hilfe der Datenblätter der Zählrohre so gut wie möglich vorzunehmen. Natürlich kann man hier nicht von einer Kalibrierung sprechen. Wie sicher bekannt ist, geben manche im Handel erhältlichen Gaslaternenglühstrümpfe eine erstaunlich starke Strahlung ab, die hauptsächlich Alpha-Strahlung aber auch Beta- und Gamma-Strahlung beinhaltet - je nach Alter des verwendeten Thoriumoxids bei der Herstellung des Glühstrumpfes. Die beiden von mir verwendeten Zählrohre unterschiedlicher Empfindlichkeit detektieren hauptsächlich Gamma-Strahlung. Darauf beruht dann auch die Anzeige der Dosisleistung in µSv/h, welche sonst je nach Art der Strahlung (Alpha, Beta, Gamma, ...) verschieden gewichtet werden müsste.
Das Visual-Basic Programm ist recht einfach gehalten und bietet noch einiges an Verbesserungspotential. Bisher ist das extern anschliessbare Zählrohr noch nicht implementiert und es fehlen noch eine Aufzeichnung der Messdaten über einen längeren Zeitraum sowie deren grafische Darstellung in einem Fenster mit Zeitachse.
Die gute Erkenntnis aus diesem Projekt ist, dass sich die Strahlenbelastung in der Umgebung meines Wohnortes in Yokohama / Tokyo auf einem sehr ähnlichen Niveau befindet, wie z.B. in der Umgebung von Köln.
Als zukünftigen Ausblick beabsichtige ich, das Visual-Basic Programm weiterzuentwickeln und ein Fenster-Zählrohr als externe Sonde aufzubauen, mit der man Alpha- und Beta-Strahlung messen kann.
Die Visual Basic Dateien kann auch unter Visual Studio 2010 kompiliert werden, da ich diese zuerst in dieser Version unter Windows 7 erstellt hatte, sie dann aber wegen Verwendung unter XP noch einmal in Visual Studio 2005 übersetzt hatte.
Download Visual Basic Dateien: Geigercounter
Download: Stückliste
Download: Schaltplan
Die passende Ergänzung zu diesem Artikel:
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