Make Magazin 1/2023
S. 68
Make
Community-Projekte

Open Gamma Detector

Radioaktive Strahlung nicht nur zu messen, sondern auch Probenbestimmungen durchzuführen, war lange Zeit teuren Profigeräten vorbehalten. Jetzt kann man sich ein solches Spektrometer mithilfe eines Raspberry Pi Pico günstig selbst bauen.

von Matthias Rosezky

Woran denkt man wohl als Erstes, wenn man das Wort Gammastrahlung hört? Vielleicht an Geigerzähler oder an die gesundheitlichen Risiken? Vermutlich aber nicht daran, dass man mit ihr auch die genaue Isotopen-Zusammensetzung einer radioaktiven Probe bestimmen kann, und zwar ganz ohne Berührung! Darunter fallen zum Beispiel natürliche Gesteine, Ionisations-Rauchmelder oder teilweise auch alte Keramik und die typisch grünen Urangläser.

Das Prinzip ist einfach: Gammastrahlung tritt in einen Kristall ein, den sogenannten Szintillator, und wird dort absorbiert. Die Energie wird dann wieder als sichtbares Licht abgestrahlt und letztendlich von einem ultra-empfindlichen Silizium Photomultiplier (kurz SiPM) in einen entsprechenden Strompuls umgewandelt. Dadurch spart man sich unbezahlbare und aufwendige Detektorsysteme, die zwar eine bessere Leistung haben, jedoch im Allgemeinen nicht mobil sind. SiPMs haben außerdem den Vorteil, dass sie im Gegensatz zu vergleichbaren, viel größeren Vakuumröhren, den Photomultiplier Tubes (PMT), keine Hochspannung brauchen.