sensitive Fotodiode gesucht auf was achten?

[Rudi (Gast)]

Hallo zusammen,

ich möchte in einer Dunkelkammer kleinste Lichtblitze (neutrino 
detector) messen.
Die Schaltung usw. ist mir soweit klar, aber ich bin mir nicht sicher 
auf was ich beim Dioden Datenblatt achten muss.
Woher weiß ich, welche der Dioden möglichst sensitiv auf minimalstes 
Licht reagiert?
Ich hab in den Datenblättern immer zwei interesannte Angaben gefunden:

Spectral sensitivity in nA/lx
Spectral range of sensitivity in nm

Danke und Gruß
Rudi

[Couka R. (Gast)]

Rudi schrieb:
> in den Datenblättern

Zeig doch mal.

Rudi schrieb:
> Spectral sensitivity in nA/lx
> Spectral range of sensitivity in nm

Wie kurz sind die Lichtblitze tatsächlich? Neben der Empfindlichkeit 
musst du auch die Rise time beachten

[Falk B. (falk)]

@Rudi (Gast)

>ich möchte in einer Dunkelkammer kleinste Lichtblitze (neutrino
>detector) messen.

Reicht dafür die Empfindlichkeit einer Photodiode oder braucht man da 
nicht eher einen Photomultiplier?

>Spectral sensitivity in nA/lx

Eher A/W

>Spectral range of sensitivity in nm

Die Empfindlichkeit der Photodiode ist wellenlängenabhängig. Also musst 
du schauen, wieviel A/W bei deiner zu messenden Wellenlänge noch 
rauskommen.

[Rudi (Gast)]

wow vielen Dank für eure schnellen Antworten.
Die Lichtspuren sind mit dem bloßen Auge zu erkennen (aber nur in 
absoluter Dunkelheit).

Ich würde den Detektor gerne mit alpha Strahlung testen. Mit einer 
Zinksulfid Beschichtung wird alpha Strahlung mit bloßem Auge sichtbar.

"Um die einzelnen Licht - Blitze mit einem Spinthariskop wahrzunehmen 
muss ein Auge über normale Sehkraft verfügen und sich in völlig dunkler 
Umgebung auf maximale Licht - Empfindlichkeit eingestellt haben oder 
anders ausgedrückt an die Wahrnehmung im Dunkeln optimal angepasst 
(adaptiert) sein. Diese Adaptionsphase ist individuell verschieden und 
kann 15 bis 30 Minuten dauern."

Hier der link zu den zwei Datenblättern:
http://www.mouser.com/ds/2/311/SFH%202440-920876.pdf
http://www.excelitas.com/downloads/dts_vts2081.pdf

[Pandur S. (jetztnicht)]

Eine empfindliche Diode muss natuerlich gekuehlt werden, sonst wird der 
Dunkelstrom zu hoch.
Ob man mit einer Avalance diode arbeitet, oder mit einer normalen und 
etwas mehr verstaerkt, muesst man untersuchen.

Wie hoch soll denn die Geschwindigkeit sein ? Eigentlich ist ein 
Photomultiplier besser geeignet.

Was soll's denn werden ? eine CW Anwendung ? Dann vieleicht mit einem 
Lock-in.

[Rudi (Gast)]

ich glaub auch, dass ich auf einen Photomultiplier gehen muss.
Leider hab ich noch keine genauen Informationen, wie lange und intensiv 
die Leuchtspuren sein werden.

Ich hab jetzt diese Diode angefragt, evtl. kann der Hersteller da noch 
weitere Informationen liefern:
http://www.hamamatsu.com/resources/pdf/etd/R10754-07-M16_TPMH1364E.pdf

[Peter R. (pnu)]

neutrino detector ??? Das wirds wohl nicht sein.

Da muss man einzelne Photonen in einem Volumen von vielen, vielen 
Kubikmetern    aufspüren können.

Gängige Lösungen bei Messung radioaktiver Stoffe:

Geigerrohr: spricht auf einzelne Teilchen an und hat durch Lawineneffekt 
eine hohe Verstärkung, kann aber die Teilchen nicht unterscheiden, es 
wird nämlich nur die ausgelöste Ionenlawine und nicht das einzelne 
Teilchen erfasst. Je nach Aufbau auch alphastrahlung nachweisend. (für 
Bastler geeignet)

Fotodiode mit PIN-Struktur: einzelne Teilchen von beta oder 
Gamma-Strahlung können erkannt werden, da sie in der breiten I-Schicht 
Ionen erzeugen  und die mV-Impulse mit einem folgenden Verstärker in 
ausreichende Form gebracht werden. Wohl die einfachste und billigste 
Lösung (für Bastler geeignet)

Fluoreszenzkristall mit Photomultiplier. Da kann aus der Impulshöhe auf 
die Energie der Teilchen ausgewertet werden. Ziemlich hoher Aufwand für 
den Multiplier. Auch das Fluoreszenzkristall ist aufwändig.

Zusammen mit einer Leuchtfarbe als Umsetzer aktves Teilchen -> Licht ist 
auch ein Aufbau mit Fotomultiplier möglich.

[Peter R. (pnu)]

Rudi schrieb:
> Ich hab jetzt diese Diode angefragt, evtl. kann der Hersteller da noch
> weitere Informationen liefern:
> http://www.hamamatsu.com/resources/pdf/etd/R10754-07-M16_TPMH1364E.pdf

Schau Dir doch mal die Maßeinheiten auf den Diagrammen an:

Da gehts um picosekunden und um wenige hundert mV Signal bei 2kV am 
Kristall. Das bedarf fortgeschrittener Technik zum Auswerten 
bzw.Verstärken.

Probiers doch erstmal mit einem Geigerzählrohr. Da hast Du am ehesten 
Chance auf Erfolg.
Auch eine Fotodiode BPW34 mit zwei BC849 als Folgeverstärker kann zum 
Erfolg führen.

Allerdings, das Hauptproblem dürfte sein, an eine Probequelle für 
Strahlung zu kommen. Bei der heutigen Hysterie bezüglich Strahlung darf 
man nicht einmal wagen, an ein Bröckchen Pechblende zu denken oder das 
Zifferblatt einer vor ca. 1950 hergestellten Uhr.