RFT Strahlungsmessgerät 20026

Es handelt sich um ein recht komplexes Strahlungsmessgerät für Laborzwecke.
Hersteller des Gerätes war "VEB RFT Messelektronik Otto Schön" in Dresden.
Da es sich um ein Professionelles Laborgerät handelt, erwarte ich im Inneren doch einiges!

Das Gerät kann in Verbindung mit verschiedenen Messonden und anderen Laborgeräten verwendet werden.
Leider findet man im Internet fast keine Informationen zu dem Gerät.
Einzig eine Werbebroschüre ist mir in die Hände gefallen.

Das System besteht aus den Komponenten:

- Linearverstärker - Impulshöhenanalysator - Elektronisch stabilisierte Hochspannungsquelle - Elektronischer Zähler - Zeitgeber - Vorwahlkanal - Steuerteil

Leider wurde das Gerät in feuchter Umgebung gelagert, weshalb einige Oxidationsschäden aufgetreten sind.
Das ist aber nicht das einzige Problem, dazu später aber mehr.

Ich habe das Gerät hauptsächlich zu Forschungszwecken gekauft um zu erkunden, wie man so etwas in den Anfängen der Digitaltechnik umgesetzt hat.

Das Gerät muss aus den frühen 70er Jahren stammen.
Auf einem der Kondensatoren konnte ich das Jahr 1973 identifizieren.
Das würde auch zu dem Datum des Prospektes (1972) passen.

Wenn man das Gerät öffnet, sieht man den modularen Aufbau.
Alle Funktionen befinden sich auf steckbaren Baugruppen.

Innenansicht mit Steckkarten	Steckkarten entfernt	Unterseite mit handgeflochtenem Kabelbaum	Rückseite mit den Sondenanschlüssen und weiteren Anschlüssen für Zubehör.

Vorstellung der einzelnen Steckkarten:

Netzteilplatine - Auf ihr befindet sich die Gleichrichtung und die Regelung. Die größeren Ladeelkos und Leistungstransistoren sind im Gehäuse verbaut.	Hochspannungserzeugung - Es scheint sich um einen Sperrwandler zu handeln. Die sieben 1MΩ Widerstände dienen der Messung der Hochspannung.	Analog Karte - Eine Mischung aus Operationsverstärkern und einigen TTL Digital Bausteinen.	Frequenzteiler / Zeitgeber Die Karte ist mit einer großen Stückzahl D172 JK Flip-Flops bestückt, die offenbar als Frequenzteiler verschaltet sind.
Kombinierte Anzeige - und Zählerkarte	Anzeige / Zählerkarte Unterseite Die vertikal stehenden Bauelemente sind laut meinen Messungen Diodenarrays.	Detail: Treiber für die Nixie Röhren. Die Platine mit den Röhren und dazugehörigen Treibertransistoren ist mit einer als Winkeladapter benutzten Steckerleiste auf die Zählerplatine gelötet.
Detail: Quarz	Im Gegensatz zu modernen Quarzen ist der Kristall riesig!

Beschreibung der Funktion, sofern ohne Unterlagen möglich:

Viel schlimmer ist jedoch dass zwei Wicklungen des Netztransformators unterbrochen sind.
Eine Wicklung liefert die Versorgungsspannung für die Nixie Röhren und die andere scheinbar eine Hilfsspannung für das Netzteil.
Anzeichen für eine Überhitzung sieht man dem Transformator äußerlich nicht an.
Aktuell ist das Netzteil daher im Originalzustand leider nicht funktionsfähig zu bekommen.

Geiger-Müller-Zählrohre benötigen eine stabile Hochspannung um zuverlässig zu funktionieren.
Die Hochspannung wird über ein geregeltes Schaltnetzteil erzeugt und nicht aus dem Netztransformator gewonnen.
Das ermöglicht eine Anpassung an alle möglichen Zählrohre!

Die eingehenden Signale werden von den Schaltungen auf der Analog Karte ausgewertet.
Leider kann ich aufgrund fehlender Unterlagen nicht viel zu der Funktion sagen.
Die Karte ist voll mit Operationsverstärkern und einigen TTL ICs.
Die Funktion als Verstärker und Auswerteschaltung ist offensichtlich.

Die nächste Karte ist offenbar der Zeitgeber.
Auf der Karte befindet sich ein schöner klassischer 10KHz Quarz im Röhrengehäuse.
Er ist mit einer Abschirmung versehen und federnd montiert.
Die Frequenz wird mit JK Flip-Flops heruntergeteilt.
Im ganzen Gerät sind Unmengen von D172 = SN7472 / SN5472 Flip-Flops verbaut.
Auch diese Karte funktioniert derzeit scheinbar nicht richtig.
Bei anliegenden 5V hätte ich zumindest das Anschwingen des Quarzes erwartet, was er allerdings nicht tut.
Die Lötseite zeigt, dass einige der ICs getauscht wurden.
Da ich die Geschichte des Gerätes nicht kenne, kann es gut sein, dass das Gerät nach erfolglosen Reparaturversuchen aufgegeben wurde.

Die letzte Karte ist die Zähler und Anzeigeplatine.
Da ich die Karte in jedem Fall wieder in Betrieb setzen möchte, habe ich sie mir genauer angesehen.
Auch hier kommen die genannten Flip Flops zum Einsatz. Jede Zählerstelle wird aus vier dieser Flip Flops gebildet.
Entsprechend beschaltet bilden sie einen Binärzähler.
Die Ausgänge werden auf ein als Inverter / Puffer genutztes NAND Gatter D100 = SN7400 gegeben.

Anstatt den später üblichen KM155ID1 = SN74141 zur Decodierung und Ansteuerung der Nixie Röhren zu verwenden, hat man einen BCD zu Dezimal Decoder mit Dioden Matrixen aufgebaut.
Damit benötigen die Z5730M Nixie Röhren natürlich auch zusätzliche Treiber, was man hier mit diskreten Transistoren und Widerstandsnetzwerken gelöst hat.
Die Transistoren sind so beschaltet, dass sie nicht die volle Betriebsspannung der Nixie Röhren aushalten müssen.
Spannungsfeste Transistoren waren zu der Zeit teuer!
Die Transistoren dürften vom Typ SS 202 (UCE = 120V) sein. Leider ist der Aufdruck schlecht zu entziffern.
Ich weiß nicht, wann der KM155ID1 Baustein in der DDR verfügbar wurde.
Es kann sein, dass das Gerät einfach zu alt für diese "komfortableren" Treiber ist!

Die Ausgänge der Zählerstufen sind zusätzlich auf einen der hinteren Ports geführt, um die Messwerte mit weiteren Geräten auswerten zu können.

Leider bedarf diese Karte auch einer Reparatur.
Die höchstwertige Nixie Röhre zeigt mehrere Ziffern gleichzeitig an.
Das deutet auf einen defekten Treiber hin. Der defekte Transistor war schnell gefunden und durch einen MPSA42 ersetzt.
Leider haben sich damit nicht alle Probleme erledigt.
Es hat sich herausgestellt, dass das zugehörige D100 und ein D172 IC defekt waren. Zum Glück jedoch keiner der Diodenbausteine.

Nachdem ich den D100 durch einen SN7400 ersetzt hatte und einen D172 aus der Zeitgeber Karte "geborgt" habe, funktioniert die Zählerkarte wieder einwandfrei!

Das komplette Gerät wird vermutlich schon aufgrund des fehlenden Zubehörs nicht mehr in seiner ursprünglichen Funktion in Betrieb gehen.

Aktuell ist das Gerät soweit, dass die 5V Schiene des Netzteils wieder arbeitet und das Zählermodul funktioniert.
Die Spannung für die Nixie Röhren kommt von dem bewährten NE555 Nixie Netzteil.