mit einer Anode und einer Kathode, wird ein Spannungsüberschlag gemessen der statt findet wenn eine Strahlung auf diese Röhre einwirkt.
Dazu wird die Röhre mit einer hohen Gleichspannung beaufschlagt die gerade noch kurz vor dem Punkt ist , an dem auf natürlichen Wege sprich
ohne Strahlung noch ein Spannungsüberschlag statt finden würde.
Die Qualität der Röhre , also die Länge , Gasfüllung , Material usw. entscheidet darüber welche Strahlung
( Alfa , Beta oder Gamma Strahlung ) damit messbar ist.
Die Anzahl der Spannungsüberschläge pro Zeiteinheit ist damit ein Maß für die Höhe der Strahlung und wird in Sievert oder Millisievert angegeben.
Meiner erster Versuch bezieht sich zunächst auf die Gleichspannungserzeugung.
Ich benötige also aus einer 9 Volt Blockbatterie oder besser noch aus 4 Mignon Zellen eine ca. 100 mal höhere Spannung.
Da anschließend die Messung mit einem Mikrocontroller ausgewertet werden soll, der wiederum mit einer Betriebsspannung von 5 Volt
arbeitet , werde ich auch die Hochspannung mit 5 Volt erzeugen.
eingestellt werden kann. (Pulsweitenmodulation)
Im Bild 1 sieht man das obere Signal (CH1)welches mit dem Timer erzeugt wird und an Pin 3 des Timer IC am Ausgang anliegt.
Mit diesem Ausgangssignal wird ein Mosfet angesteuert der wiederum die Spule ansteuert.
Man erkennt an den Signalen im Bild 1 das obere Signal (gelb) und im Vergleich dazu das untere Signal (blau) was direkt an der
Spule entnommen ist.
Immer wenn das obere Signal von High auf Low geht ensteht eine Induktionspannung, zu erkennen an den Spitzen des unteren Signal.
Wenn wir uns die Höhe des Signal betrachten sehen wird das dass obere Signal maximal 5 Volt hat , während die Spannungsspitzen im
unteren Signal bis hinauf auf ca. 125 Volt steigen.
einzelnen Impulsen besteht.
Dazu schließen wir anschließend noch eine sogenannte Greinacher Kaskadenschaltung an, benannt nach seinen Erfinder .
Im Bild 2 erkennen wir eine Kaskadenschaltung die aus vier separate Stufen besteht.
Wir betrachten aber erst einmal nur die erste Stufe die aus 2 Dioden und zwei Kondensatoren besteht.
Im Diagramm (Bild 2) sehen wir das obere Rechtecksignal so wie es aus dem Timerbaustein Pin 3 heraus kommt.
In der unteren Zeile des Diagramms sehen wird die Zeichen " CH1 5.00V " was besagt das jedes Kästen in der Senkrechten eine Spannung
von 5 Volt darstellt allerdings nur für das Signal (gelb) in der oberen Hälfte des Diagramm.
In der unteren Hälfte des Diagramms wird das Signal dargestellt was direkt am Messpunkt A der Schaltung abgenommen wird.
Wir sehen das dort für jedes senkrechte Kästchen "CH2 100V" 100 Volt dargestellt werden.
Aus dem rechteckigen Eingangssignal von 5 Volt sind Spannungsspitzen von ca. 124 Volt geworden.
Spannungsspitzen die nun aber bis auf ca. 240 Volt hochgehen.
So eine Spannungsvervielfachung hat allerdings auch ihren Nachteil, und zwar verändert sich mit jeder Kondensator-Dioden Kombination
der Innenwiderstand der Schaltung, und gestattet einen immer geringer werdenden Strom.
Außerdem erhöht sich die Restwelligkeit mit zunehmender Belastung enorm.
Diese Prinzip kann man also nur verwenden wenn man eine sehr geringen Strom benötigt.
Es werden ja nur kurze Impulsspitzen erzeugt, dann eine relativ lange Zeit nichts, dann wieder eine kurze Spannungsspitze.
Es müssen also die Zeiträume dazwischen aufgefüllt werden , welches die Kondensatoren übernehmen.
Wenn ich aber mehr Leistung entnehme als die Spannungsspitzen aufüllen können, verringert sie die Ausgangsspannung je nach Aufbau sehr drastisch.
Da die Kondensatoren immer nur eine Teilspannung aufnehmen, teilt sich die Gesamtspannung auf die einzelnen Stufen auf.
Also 468 Volt durch 4 Stufen macht in etwa 116 Volt pro Kondensator.
Das gleiche gilt für die Dioden, die sollten auch eine Spannung von 116 Volt vertragen,
außerdem sollten die Kondensatoren wie auch die Dioden Impulsfest sein.
und die Zenerdiode von 5, 6 Volt begrenzt die Spannung damit später keine zu hohe Spannung am Eingang des Atmega ansteht
der die Anzahl der entstandenen Impulse zählen und auch anzeigen soll.
noch funktionierte ohne den Mikroprozessor zu zerstören.
noch um einiges Vervielfacht , so das eine genügend hohe Spannung zu Verfügung steht um die Geiger Röhre zu versorgen.
Die Impulse der Geiger-Röhre werden dann auf den Interrupt Eingang eines Mikroprozessor gelegt, so das der Prozessor die Anzahl der Impulse
zählen und anzeigen kann.
Die maximale Anzahl der empfangenen Impulse pro Minute werden dauerhaft abgespeichert und können jederzeit durch einen Tastendruck auf Taster S1
abgerufen werden.
Wenn beim Einschalten der Versorgungsspannung der Taster festgehalten wird, bis auf dem Display die ersten Zeichen erscheinen wird dieser Speicher gelöscht
Die Led's haben folgende Bedeutung:
Rote Led zeigt den Allgemeinen Betrieb an
Grüne Led zeigt einen Impuls an