Bei meinen letzten Einkaufstouren auf AliExpress ist mir immer wieder ein FNIRSI GC-01 Nuclear Radiation Detector vorgeschlagen worden — ein Geigerzähler für knapp 30 €. Irgendwann lag das Ding im Einkaufswagen. Nach ein paar Spielereien ging mir aber schnell die Batterielaufzeit auf die Nerven — das Teil war im Grunde immer leer. Also aufschrauben und schauen, was man verbessern kann.
Was steckt drin?
Das Gerät kam mit einem J613 Geiger-Müller-Zählrohr — Beta- und Gammastrahlung, Betriebsspannung 300–400 V, ganz brauchbar für niedrige Strahlungsniveaus. Die Platine ist simpel aufgebaut:
- Spannungswandler — baut vom USB-C-Anschluss oder 3,7-V-Akku ca. 130 V AC auf.
- 3-Stage Multiplier — vervielfacht die Spannung auf die nötigen ~400 V für das Zählrohr.
- CH32F103 MCU — je nach Revision auch ein ARM-Controller. Steuert Display, Piezo-Tongeber und Messlogik.
Dazu eine CR1220 Knopfzelle für Uhrzeit und Messwertespeicher und ein 3,7-V-Akku mit mageren 1.100 mAh (~4 Wh) — das erklärt die kurze Laufzeit. Nahe der MCU sind vier Löcher mit der Beschriftung JP1. Das ist ein ST-Link-Anschluss: von links nach rechts +3,3 V, SWDIO, SWCLK, GND.
Aufgefallen ist mir auch, dass nicht jedes Teilchen ein hörbares Knacken auslöst. Die rote LED über dem Display blinkt bei jedem Impuls, aber der Piezo-Tongeber wird ausschließlich per Firmware angesteuert — und die Entwickler haben da anders entschieden.
Hardware-Upgrades: Akku und Zählrohr
Die CR1220 kam schon verbraucht an — ausgetauscht. Für den Akku hat sich ein passender Ersatz mit 2.200 mAh gefunden, der ins Gehäuse passt. Das sollte die Laufzeit fast verdoppeln.
Das J613 ist solide, aber ich hatte noch ein SBM-20-1 aus einem früheren Projekt in der Schublade. Das SBM-20-1 braucht 380–450 V, erfasst ebenfalls Beta- und Gammastrahlung und hat eine ähnliche Bauform. Wenn man die beiden Haltepfosten des J613 auslötet, passt die SBM-20-1 rein — ein Tropfen Heißkleber hält sie an Ort und Stelle.
Das SBM-20-1 ist bei geringer Strahlung nicht ganz so empfindlich wie das J613 und das Fenster für Betastrahlung ist etwas kleiner. Aber das Ding ist fast unkaputtbar — und wenn die Firmware das Zählrohr kennt, kann sie die Unterschiede per Kalibrierung ausgleichen. Sowohl auf der Röhre als auch auf dem PCB sind +/−-Markierungen — Polarität beim Einbau beachten.
Rad Pro — alternative Firmware
Die Stock-Firmware konnte wenig. Kein Datalogger, keine Hintergrundstrahlung filtern, kein Einfluss auf den Stromverbrauch. Bei der Recherche bin ich schnell auf Rad Pro gestoßen — eine Open-Source-Firmware für den GC-01 und andere Geigerzähler. Die kann alles, woran ich gedacht habe, und mehr.
Die Installationsanleitung ist überschaubar. Der Weg über das USB-Laufwerk hat bei mir nicht funktioniert — am Ende habe ich eine Stiftleiste auf JP1 gelötet und die Firmware über ST-Link geflasht. Fühlt sich zuverlässiger an.
Update auf Rad Pro 3.x
Mittlerweile ist Rad Pro bei Version 3.x angekommen — ein deutlicher Sprung. Installation wieder über ST-Link, wieder auf Anhieb sauber:
kernel@ErrorWork:~/radpro/fnirsi-gc01_ch32f103r8$ sudo ./install.sh Available language codes: bg cs da de el en es fi fr hr hu it nl ... Enter language code for Rad Pro installation: de ** Programming Started ** ** Programming Finished **
Nach dem Flashen lief das Gerät sofort stabil. Alle Einstellungen wurden übernommen, nur den Zählrohrtyp musste ich neu setzen.
Die wichtigsten Neuerungen in 3.x gegenüber den 2.x-Versionen:
- 27 Sprachen — Deutsch, Englisch und 25 weitere.
- History bis zu einem Jahr — deutlich erweiterte Aufzeichnung.
- Power-Management — Auto-Shutdown, überarbeitete Akku-Logik, kein versehentliches Einschalten bei USB-Power.
- Messgenauigkeit — längere Mittelungsintervalle, größere Sensitivitätsspanne, verbesserte Dead-Time-Kompensation.
- UI — Skalierung, sekundäre Einheiten, visuelle Alarm- und Warnzonen.
- Weitere Geräte — u. a. GQ GMC-800.
Den vollständigen Changelog gibt es bei den Rad Pro Releases auf GitHub.
Ein paar Bilder vom Gerät mit der Rad Pro Firmware — die einzelnen Menüs und Anzeigen:
Fazit
Für 30 € plus ein paar Euro für Akku und Zählrohr hat man einen brauchbaren Geigerzähler mit Open-Source-Firmware, Datalogger, konfigurierbaren Alarmen und ordentlichem Power-Management. Dass beim GC-01 weiterhin der Weg über ST-Link nötig ist, bleibt unschön — liegt aber an der Hardware, nicht an Rad Pro.
Wer sich für Messtechnik und Physik-Hardware interessiert — im Quantis-USB-Beitrag geht es um einen Hardware-Quantenzufallsgenerator, ein ähnlich spannendes Bastelprojekt.
Viel Spaß beim Basteln — bei Fragen einfach melden.
Ey, richtig starker Beitrag, muss ich echt sagen! So’n Ding will ja erstmal einer umbauen – Respekt, wie du dat alles Schritt für Schritt erklärst. Und die Bilder dazu, super Sache! Da kriegt sogar’n Laie direkt’n Plan, wie er dat anpacken muss. Echt klasse, wie du hier dein Wissen teilst, da kann man wat mit anfangen! Mach ma weiter so, sowas hilft ungemein!
Hätt‘ nie gedacht, dass man aus dem Gerät noch so viel rausholen kann. Finde es echt stark, dass du dir die Zeit nimmst, das alles so genau zu zeigen. Da kann man nur sagen: Merci vielmal und weiter so!“
Das auf den Bildern ist aber kein SBM-20. Ein SBM20 ist viel zu lang. Selbst einSBM-20U passt nicht ohne Umbauten. Ein SBM20-1 könnte evtl. mit leichten Umbauten passen.
Hi, vollkommen richtig. SBM20-1 passt, wenn man die Halterungen auslötet. Danke!
Danke für den guten Beitrag. Ich möchte auch eine SBM20-1 verbauen. Welche Empfindlichkeit stellt du dann am Gerät dafür ein?
Hi, SBM20 lässt sich in der Firmware auswählen.
Hallo 🙂 Ich möchte auch eine SBM-20-1 verbauen. Allerdings bin ich mir nicht ganz sicher wie diese zu verbinden ist. Sehe ich das richtig, das wie auf deinem Bild zu sehen, links der Draht an Plus verbunden wird und rechts muss ein Draht vom Gehäuse der Röhre an Minus verbunden werden? Hast du die auch Röhre irgendwie befestigt? Und welche Empfindlichkeit hast du dafür in RadPro eingestellt?
Beste Grüße 🙂
Ich habe die Röhre mit einem Tropfen Heißkleber befestigt. Das ist natürlich nichts für hohe Kräfte. Sowohl auf der Röhre als auch auf dem PCB findest du +/- Markierungen. Die Halterungen der alten Röhren müssen raus, dann passt es gut.