Teilchendetektor

[Stoneman]

Hallo,

ich habe mir mal so gedacht, das es sicherlich ganz lustig wäre auch Elementarteilchen, bzw. Radioaktivität, zu detektieren.
Meine Idee ist es einen Halbleiter Detektor, bestehend aus einer Diode, zu bauen, der diese Aufgabe erfüllen kann.

Laut Wikipedia eignen sich sogenannte PIN-Dioden dazu die Aufgabe zu übernehmen. Nur wo bekommt man solche PIN-Dioden?

Diese PIN-Dioden werden in Sperrrichtung betrieben und dann wird der auftretende Strompeak verstärkt. Das müsste ja mit OPs gehen.

Was haltet ihr von der Idee?

Mit freundlichen Grüßen

Stoneman

[squelver]

Wo würdest das denne anwenden wollen?

[Manf]

Nur wo bekommt man solche PIN-Dioden?
Wenn das die Frage ist:
http://www.mercateo.com/kw/pin(2d)diode/pin_diode.html

[squelver]

Hier gibts noch n paar Infos: http://www.globes.de/dev/pressenotizen.php?lang=de

Hier gibts auch no PIN-Dioden \:D/
http://www.electronic-data.com/een/2006/11_1228.asp

[Stoneman]

Zuersteinmal vielen Dank für eure Hinweise, ich hatte bereits bei Reichelt gesucht, nur da findet man nichts, und google hat mit meinen Stichworten auch nichts brauchbares herausgegeben.

Der Einsatzzweck könnte z.B. sein, ob das Obst radioaktiv "leuchtet", oder ob irgendwelche anderen Sachen Strahlung abgeben. Also die Messwerte sollen auf keinen Fall für medizinische Anwendungen oder ähnliches verwendet werden.
Es geht mir einfach nur darum, das auszuprobieren, und falls es erfolgreich sein sollte Messungen aus Spaß an der Freude zu machen.

So nun kann ich den besten Typ für mich heraussuchen und die Auswerteschaltung entwerfen. Falls es etwas neues gibt, werde ich mich melden.

Mit freundlichen Grüßen

Stoneman

[RG]

wenn sinnvolle Meßergebnisse entstehen sollen ist eine Kühlung des Detektors (Stichwort Thermorauschen) erforderlich.
Röntgendetektoren auf Basis PIN-Dioden gibts z.B. hier

http://www.amptek.com/

RG

[shaun]

Erstmal musst Du Dich fragen, was Du detektieren willst: Elementarteilchen (alpha, sprich Heliumkerne oder beta, also Elektronen/Positronen) oder EM-Wellen, also Röngten- bzw Gammastrahlung. Eine PIN-Diode alleine ist uU etwas hilflos, je nach Detektionszweck muss evtl noch ein szintillierender Kristall davor gesetzt werden. Und der blitzt vielleicht noch so schwach, dass selbst eine maßlos vorgespannte PIN-Diode oder sogar APD nichts damit anfangen kann, auch tiefgekühlt nicht. Dann wären wir beim Photomultiplier oder der MCT, und da hört das Basteln dann langsam auf. Wenn Du es schon bedenklich knattern hören willst, hol Dir ein Geiger-Müller-Zählrohr, mit den Erzeugen der Plateauspannung bist Du erstmal eine Weile beschäftigt, und die muss immerhin nich aufs zehntel Promill stabilisiert sein wie bei APDs. Ausserdem sind die Zerfälle hier viel leichter durch Stromimpulse in handlicher Größe detektierbar, Schaltungen dürftest Du im Netz finden.

[Stoneman]

Ich weiß wie Teilchendetektoren funktionieren, nur gibt es sogenannte Halbleiterdetektoren, siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Halbleiterdetektor da werden P-N Übergnänge benutzt um Teilchen zu detektieren.
Die Teilchen erzeugen in der Mitte der Diode "Ladungsspuren", die dann auslesbar sein sollen. Das ist dann nur ein Detektor für beta und alpha Zerfälle.
Geiger-Müller-Zähler erlauben keine Auflösung über die Energie des Teilchens, da das Gasvolumen im inneren sehr nahe der Durchschlagsregion betrieben wird.

[shaun]

Dann rechne doch bitte mal aus, mit was für einem Strom Du bei einem Teilchen rechnen darfst...

[plusminus]

verschwinden gering würde ich mal raten...

http://upload.wikimedia.org/math/2/7/c/27c3a0ac0011a0a80fa9a0eb61f9c4c1.png

C sollte sehr klein sein... (steht alles im wiki text...)

[voopster]

hab sowas ähnliches mal mit ner normalen diode gemacht, die wird in sperrrichtung betrieben und läd laaaaangsa einen kondensator auf, bis die triggerspannung überschrittewn ist und es kurz piepst.
kann aber auch von der wärme gekommen sein.
muss ich mal ausprobiren...
wir bedanken uns bei mir, dass ich mich so sinnvoll eingebracht habe...

alsodann

[Gock]

Hi!
Also diese Pindioden, von denen da die Rede ist, die werden nicht als einzelne Dioden zu einem Detektor zusammengebaut, sondern sehr aufwändig auf größere Wafer aufgebracht. Anschließend wird das ganze mit flüssigem Stickstoff gekühlt. Bis eine hochsensible Elektronik, die meist ebenfalls gekühlt wird, dann etwas messen kann, wartet man noch ca. 1Tag, damit alles schön kalt ist.
Außerdem wirst Du mit einer im Glaskörper sitzenden Diode so gut wie keine Alphastrahlung messen, weil die da kaum durchgeht. Die beschriebenen Detektoren sitzen logischerweise im Vakuum!
Bevor Du ernsthaft anfängst, solltest Du mal nachlesen, wie hoch die Spannungen ist, die ein einzelnes Teilchen (zb Elektron) erzeugt und diese in Relation zur Rauschspannung eine Widerstands setzen. Du wirst möglicherweise überrascht sein. Vom Rauschen des Verstärkers will ich gar nicht erst anfangen...
Gruß