Alphastrahlung mit
BUZ45 messen
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.
