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?

PCB des FNIRSI GC-01: Spannungswandler, Multiplier und MCU sichtbar.

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:

  1. Spannungswandler — baut vom USB-C-Anschluss oder 3,7-V-Akku ca. 130 V AC auf.
  2. 3-Stage Multiplier — vervielfacht die Spannung auf die nötigen ~400 V für das Zählrohr.
  3. 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.

ST-Link-Anschluss (JP1) auf dem FNIRSI GC-01 PCB mit angeloeteter Stiftleiste.

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.

FNIRSI GC-01 mit ausgetauschtem 2200-mAh-Akku.

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.

FNIRSI GC-01 mit eingebautem SBM-20-1 Zaehlrohr anstelle des originalen J613.

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.