Hallo,
Mal abgesehen von LTspice, hier ein paar Anmerkungen zur realen Hard- und Software:
Ein Szintillationsdetektor besteht aus einem Kristall in dem durch ionisierende Strahlung Lichtblitze ausgelöst werden. Ein angeschlossener Photomultiplier (PMT) verstärkt diese Lichtblitze und liefert einen Impuls dessen Amplitude proportional zur Energie der ionisierenden Strahlung ist. Für den privaten Bereich gibt es Schaltungen (PMT-Adapter), die den sehr kurzen, hochfrequenten Impuls so weit in die Länge ziehen, dass er mit einer Soundkarte digitalisiert werden kann. Mit freier Software können diese digitalisierten Impulse ausgewertet werden. Übersteuerte oder überlagerte Impulse werden verworfen, von wohlgeformten Impulsen wird die Amplitude bestimmt. Der Bereich der möglichen Amplituden ist in eine endliche Zahl von Einzelbereichen unterteilt. Für einen Impuls mit einer gemessenen Amplitude wird in dem dazu passenden Einzelbereich ein Zähler um 1 erhöht. Nach einiger Messzeit ergibt sich ein Histogramm/Spektrum in dem über der x-Achse (also der Amplitude die proportional zur Energie der ionisierten Strahlung ist) die gezählten Impulse (oder deren Häufigkeit in Anzahl/Messzeit) aufgetragen sind. Mit diesem Histogramm/Spektrum lassen sich die strahlenden Materialien identifizieren. Strahlende Materialien liegen üblicherweise aber nicht als isoliertes Element, sondern als Zerfallsreihe mehrerer Elemente vor. Erste Messungen werden im privaten Bereich meist mit Pottasche (eine Backzutat) gemacht, sie enthält das radioaktive Isotop Kalium40, das im Histogramm/Spektrum einen Peak bei 1460,8 keV erzeugt. Andere Stoffe mit natürlicher Radioaktivität sind z.B. Schokolade mit hohem Kakao-Anteil, verschiedene Mineralien, …
Das anliegende Histogramm/Spektrum ist mit einem 2"-Detektor in 15 Minuten aufgenommen worden. Die Hintergrundstrahlung ist in grau zu sehen, in blau ein Uraninit-Steinchen (natürliches Mineral).
Gruß Andreas
Mal abgesehen von LTspice, hier ein paar Anmerkungen zur realen Hard- und Software:
Ein Szintillationsdetektor besteht aus einem Kristall in dem durch ionisierende Strahlung Lichtblitze ausgelöst werden. Ein angeschlossener Photomultiplier (PMT) verstärkt diese Lichtblitze und liefert einen Impuls dessen Amplitude proportional zur Energie der ionisierenden Strahlung ist. Für den privaten Bereich gibt es Schaltungen (PMT-Adapter), die den sehr kurzen, hochfrequenten Impuls so weit in die Länge ziehen, dass er mit einer Soundkarte digitalisiert werden kann. Mit freier Software können diese digitalisierten Impulse ausgewertet werden. Übersteuerte oder überlagerte Impulse werden verworfen, von wohlgeformten Impulsen wird die Amplitude bestimmt. Der Bereich der möglichen Amplituden ist in eine endliche Zahl von Einzelbereichen unterteilt. Für einen Impuls mit einer gemessenen Amplitude wird in dem dazu passenden Einzelbereich ein Zähler um 1 erhöht. Nach einiger Messzeit ergibt sich ein Histogramm/Spektrum in dem über der x-Achse (also der Amplitude die proportional zur Energie der ionisierten Strahlung ist) die gezählten Impulse (oder deren Häufigkeit in Anzahl/Messzeit) aufgetragen sind. Mit diesem Histogramm/Spektrum lassen sich die strahlenden Materialien identifizieren. Strahlende Materialien liegen üblicherweise aber nicht als isoliertes Element, sondern als Zerfallsreihe mehrerer Elemente vor. Erste Messungen werden im privaten Bereich meist mit Pottasche (eine Backzutat) gemacht, sie enthält das radioaktive Isotop Kalium40, das im Histogramm/Spektrum einen Peak bei 1460,8 keV erzeugt. Andere Stoffe mit natürlicher Radioaktivität sind z.B. Schokolade mit hohem Kakao-Anteil, verschiedene Mineralien, …
Das anliegende Histogramm/Spektrum ist mit einem 2"-Detektor in 15 Minuten aufgenommen worden. Die Hintergrundstrahlung ist in grau zu sehen, in blau ein Uraninit-Steinchen (natürliches Mineral).
Gruß Andreas
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