Alphastrahlung mit BUZ45 messen


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Nach den Versuchen von AlanYates eignen sich manche Leistungstransistoren als Alpha-Teilchendetektoren. Dazu muss man die Metallhülle der TO3-Transistoren öffnen. Allerdings ist der Chip manchmal zusätzlich mit einer Art Klarlack geschützt. Das ist der Grund, warum es mit meinen Transistoren nicht funktioniert hat. Anders ist es beim geöffneten BC140 im TO5-Gehäuse. Hier liegt der Chip wirklich blank. Und mit diesem Typ konnte ich ganz deutlich die Impulse der Alpha-Teilchen sehen. Die BE-Diode und die BC-Diode wurden parallel geschaltet. Die Spannung muss unterhalb der BE-Durchbruchspannung bleiben. 


 

Diesmal reicht ein Transistor für ausreichende Verstärkung. Man muss nicht einmal stark verdunkeln, denn die Impulse sind wesentlich größer als die der Fotodiode mit Gammastrahlen. Am Kollektor findet man Alpha-Impulse bis etwa 20 mV. Allerdings ist die aktive Fläche des BC140 sehr klein. Es kommen daher nur sehr wenige Ereignisse. Das Testobjekt war hier wieder Uran-Pechblende. 



Auf der Suche nach einem Sensor mit mehr Fläche ist mir der BUZ45 im TO3-Gehäuse in die Hände gefallen. Nach dem Öffnen musste ich feststellen, dass der Chip mit weichem Silikon überzogen war. Keine Reaktion auf Alpha! Dann habe ich versucht, die Schutzschicht zu entfernen. Es klebte fürchterlich und hat sich sehr gewehrt. Ich wurde entsprechend energischer und am Schluss war mir alles egal. Da habe ich mit einer Klinge auf dem Chip herumgekratzt. Ich war mir sicher, jetzt ist alles kaputt. Die Gate-Metallisierung hat ernste Kratzer abbekommen und der Gate-Anschluss wurde zerstört, aber der Rest hat es überlebt. Die aktive Fläche ist jetzt die Drain-Source-Diode. Und tatsächlich, der BUZ45 ist jetzt empfindlich für Alpha-Teilchen! Die Gate-Metallisierung bewirkt zugleich eine Dämpfung für normales Licht, so dass man auf eine Verdunklung verzichten kann.



Jetzt habe ich den BUZ45-Sensor zusammen mit zwei Transistoren und einem NE555 auf eine Batterie montiert. Das Ergebnis ist ein Alpha-Zähler mit akustischer Ausgabe über einen Piezo-Schallwandler. Der NE555 verlängert die sehr kurzen Impulse und macht sie damit hörbar. Außerdem arbeitet die Schaltung als Komparator. Das Rauschen wird wirksam unterdrückt.



Die Probe kann direkt auf den Sensor gelegt werden. Und man kann Versuche mit Abschirmung machen. Es handelt sich tatsächlich um Alpha-Teilchen, den bereits ein Blatt Papier lässt praktisch nichts mehr durch. Durch Alu-Haushaltsfolie kommen immerhin noch ein paar Teilchen.








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