Die Grundlagen von Radioaktivitäts-Anzeiger
Die Hardware und der Kamera-Chip des Smartphones werden durch verschiedene Arten von Rauschen beeinflußt, z.B. thermisches Rauschen, elektrostatisches Rauschen usw.. Manche sind konstant mit der Zeit, andere nehmen vom Start der Kamera an zu bis zu einem oberen Grenzwert. Die radioaktive Strahlung (vor allem die Gamma-Strahlung, bis zu einem gewissen Grad auch die Beta-Strahlung) verändert das Verhältnis und die Größe dieser Arten von Rauschen.
Radioaktivitäts-Anzeiger analysiert diese Änderungen im Kamera-Bild und errechnet daraus die Größe der radioaktiven Strahlung, die diese Änderung verursacht hat. Natürlich sind Rauschen und Strahlung statistisch verteilt und das interne Rauschen hängt zusätzlich noch von der Umgebung ab, z.B. der Umgebungstemperatur, der elektromagnetischen Strahlung des Smartphones selbst, der Betriebsdauer der Kamera usw.. Außerdem hängt das Rauschen vom Kamera-Bild und der Hardware des Smartphone ab.
Um möglichst genaue, zuverlässige und vergleichbare Meß-Resultate zu erhalten
1.) sollten die Anfangsbedingungen jeder Messung möglichst gleich sein: gleiche Außentemperatur (außer bei der Nullpunkt-Messung), gleiche Betriebsdauer und gleiche Temperatur des Smartphones, Offline-Modus eingeschaltet. Daher läßt Radioaktivitäts-Anzeiger auch nach jeder Messung für eine kleine Weile keine weitere Messung zu, um der Hardware Zeit zu geben, zu einem definierten Anfangszustand zu "relaxieren".
2. Radioaktivitäts-Anzeiger muß für jedes Smartphone einmal kalibriert werden, bevor absolute Werte für die Radioaktivität angezeigt werden können.
Die wichtigste Anfangsbedingung für die Radioaktivitätsmessung ist das Kamera-Bild. Während der Messung darf absolut kein Licht in die Kamera gelangen. Daher muß die Kamera-Linse abgedeckt werden, z.B. mit einem schwarzen Isolierband. Natürlich können Sie auch einfach die Linse mit dem Finger zuhalten, aber manchmal dringt auch durch den Finger noch ein Rest von Licht. Daher sollten Sie in diesem Fall mindestens noch zusätzlich ein Tuch benutzen, um die Linse abzudecken.
Für die Kalibrierung sind 2 Werte nötig, um alle anderen Werte zu extrapolieren: Legen Sie zuerst den Nullpunkt fest, wo keine Radioaktivität auf das Smartphone fällt. Der Nullpunkt muß bei der tiefsten Temperatur aller zukünftig von Ihnen durchgeführten Messungen gemessen werden. Messen Sie dann die Radioaktivität an einem Ort, wo die Stärke der gerade vorhandenen radioaktiven Strahlung bekannt ist und weisen Sie diesen bekannten Eichwert und seine Einheit dem intern vom Smartphone gemessenen Wert zu. Dadurch wird das Verhältnis der Smartphone-internen Hardware- und Umgebungs-abhängigen Werte zu den realen, absoluten Werten der Radioaktivität bestimmt. Je genauer die Kalibrierung duchgeführt wird und je höher der Eichwert ist, desto genauer werden die zukünftigen Meßresultate sein.
Nachdem Radioaktivitäts-Anzeiger so kalibriert ist, können Sie damit die jeweils gerade vorhandene Radioaktivität messen.
Bedingt durch die jeweils andere Hardware der verschiedenen Smartphone-Typen kann nicht garantiert werden, daß Radioaktivitäts-Anzeiger auf jedem Smartphone mit hinreichender Genauigkeit funktioniert.