Der Alpha/Beta-JFET-Sensor

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Das einfachste Strahlen-Messgerät besteht nur aus einem JFET BF245 und einem Ohmmeter. Von irgendwelcher Strahlung erzeugte Ionen laden das Gate des FET auf und verändern dessen Widerstand. Der FET wurde in einer Blechdose untergebracht, um elektrische Störfelder abzuschirmen und eventuelle Ionen der Raumluft fernzuhalten. Nach einer reinen Leerlaufmessung wurden verschiedene Proben mit in die Dose gelegt.



Das Messprinzip wurde zuerst mit einem Stückchen Uran-Pechblende und einem AM241-Präparat aus einem Rauchmelder getestet: Dann auch noch mit einem Lampen-Glühstrumpf, der noch in seiner Papierhülle steckte.

Leerlaufmessung: 160,2 Ohm
Uran-Pechblende: 156,3 Ohm (-3,9 Ohm)
AM241-Strahler: 155,9 Ohm (-4,3 Ohm)
Glühstrumpf in Hülle: 159,0 Ohm (-1,2 Ohm)

Die Ergebnisse sind eindeutig. Das Gate lädt sich in der Nähe der Proben offensichtlich positiv auf und bewirkt eine Verringerung des FET-Widerstands. Die Messungen wurden mehrfach wiederholt und waren gut reproduzierbar. Es dauert jeweils etwa eine halbe Minute, bis sich der FET-Widerstand nicht mehr ändert.

Low-Energy Betastrahler

Es gibt einige Gegenstände, von denen ich sicher war, dass sie radioaktiv sind, bei denen ich es aber bisher nicht nachweisen konnte. Es handelt sich um Betastrahler mit geringer Energie unter 100 keV. Sie erzeugen in einer PIN-Fotodiode keine Signale oder nur solcche, die im Rauschen untergehen. Und auch ein normales Zählrohr kann sie nicht messen. Wahrscheinlich würde es mit einem Fensterzählrohr gehen.

Ein solcher Gegenstand ist ein Glimm-Stabilisator für Spannungen um 100 V oder weniger. Die Glimmentladung könnte bei einer so geringen Spannung gar nicht erst zünden, wenn man nicht radioaktiv nachhelfen würde. Ich habe deshalb eine russische Stabiröhre geschlachtet, konnte aber bisher nichts feststellen. Man nimmt nämlich möglichst einen Betastrahler mit geringer Energie von z.B. 50 keV. Dann dringt keinerlei Strahlung nach außen, und die ganze Sache ist relativ ungefährlich. Aber auch Betastrahlen geringer Energie transportieren Ladung. Deshalb war die Hoffnung, dass mit dem FET-Sensor etwas zu messen wäre. Aber welches dieser Bauteile ist nun radioaktiv?



Mit dem BF245 konnte ich nun nachweisen, dass der Strahler sich am Anodenblech der Röhre befindet. Wenn das Blech neben der Gate-Elektrode liegt, ergibt sich ein Widerstand von 159,3 Ohm (-0,9 Ohm). Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Messobjekt mit an das Gate zu hängen. Dabei kam ein Widerstand von 159,8 Ohm (-0,4 Ohm) heraus.



Und noch so ein verdächtiges Bauteil ist der gemeine Überspannungsableiter. Zumindest die Typen mit geringer Durchbruchspannung sollten eine radiaktive Substanz enthalten.



Aus anderer Quelle (Living with Radiation) weiß ich, dass man z.B. Nickel-63, einen Betastrahler mit niedriger Energie (nur 67 keV) verwendet. Das Material ist auf der Innenseite des Keramikröhrchens aufgetragen. Vermutlich ist es in den gut sichtbaren schwarzen Strichen enthalten.



Dieses Teil des geöffneten Überspannungsableiters habe ich direkt an das Gate des BF245 geklemmt.  Ergebnis: 159,8 Ohm (-0,3 Ohm). Die schwache Strahlung war also mit dieser Methode gerade noch nachweisbar, während alle meine anderen Messgeräte hier aufgeben mussten.

Interessant ist dies: Egab ob Alpha- oder Betastrahler, das Ergebnis ist immer eine positive Ladung auf dem Gate. Ich vermute, es läuft so: Die Strahlen ionisieren die Luft, schlagen also Elektronen aus den Molekülen. Die Elektronen sind beweglicher und finden schnell den Weg zur Masse. Zurück bleibt eine Wolhke positiv geladener Ionen, die ihre Ladung teilweise auf dem Gate hinterlassen.



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