Bauplan Schaltplan Anschlussplatine für SBM20 Zählrohr

Anschlussplatine für Experimente mit dem SBM20 Zählrohr.

Auch wenn die ganze Physik rund um die radioaktive Strahlung doch recht kompliziert ist, zumindest der einfache Nachweis mit einer elektronischen Schaltung ist doch erstaunlich einfach. Man kann zum Beispiel einen einfachen Detektor mit einer Fotodiode bauen, ähnlich wie dieser hier.

Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Zählrohren. Diese Zählrohre sind in Prinzip eigentlich nur gasgefüllte Röhren, in welchem sich zwei Elektroden gegenüberstehen. Diese Elektroden werden auf eine hohe Spannung von einigen Hundert Volt aufgeladen, und erstmal passiert dabei recht wenig.

Das Gas ist praktisch nichtleitend, und es fliesst kein Strom durch die Röhre. Wenn aber jetzt ein radioaktives Teilchen auf die Gasatome in dem Zählrohr trifft, werden dieses entlang der Flugbahn ionisiert, also in Elektronen und Ionen aufgespaltet. Die ionisierten Teilchen in dem Zählrohr werden dabei zur Anode und Kathode bewegt und stossen dabei mit weiteren Atomen zusammen, so dass der Stromfluss sehr schnell lawinenartig ansteigt und ein deutlich messbarer Stromimpuls ensteht.

Ein bekannter, preiswerter Zählrohr Typ ist das Russische SBM20 (CBM20), welches wegen der für Zählrohre noch relativ niedrigen Spannung von 400 Volt recht gut zu verwenden ist.

Um den Umgang mit diesem Zählrohr etwas zu vereinfachen, habe ich diese Adapterplatine gebaut, sie bietet zum Einen die Möglichkeit, die Röhre machanisch zu fixieren und zu kontaktieren, zum Anderen sind die für den elektrischen Abgriff nötigen Widerstände sowie ein Koppelkondensator ebenfalls mit auf der Platine.

Im Schaltplan sieht man, dass die Röhre über einen Anodenwiderstand an die Hochspannung angeschlossen wird. Hierfür habe ich 4.7MOhm verwendet.


Einfacher Schaltplan.

Ein Zählrohr darf niemals ohne diesen Vorwiderstand betrieben werden, es würde sonst ein sehr hoher Strom fliessen, der das Zählrohr zerstört!

In der Kathodenzuleitung liegt ein weiterer Widerstand, welcher etwa 1/10 bis 1/20 des Anodenwiderstandes beträgt, und an welchem dann der Zählimpuls über einen Kondensator abgegriffen wird.


Bestückungsplan.

Das Zählrohr wird über zwei Sicherungshalter kontakiert, ich habe hier zwei Halter für 5mm Feinsicherungen benutzt, die sind zwar etwas zu klein, funktionieren aber recht gut.

Mechanisch wird das Zählrohr durch einen Kabelbinder gesichert, diesen nur soweit festziehen, dass sich die Platine nicht durchbiegt!

Mit dieser Platine und einem SBM20 Zählrohr kann man dann weitere Interessante Schaltungen rund um das Messen von Radioaktiver Strahlung aufbauen. Die Ergebnisse der ersten Messungen finden sich hier.

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