Домашнее консерви...Тьфу, домашняя гамма-спектроскопия или п

[gladsas]

http://radiokot.ru/circuit/analog/measure/24/
В статье я не могу найти ссылку на профиль автора, а по-другому я не знаю как его разыскать.

[gladsas]

Ап. Есть несколько вопросов. Пока интересует такой - какой именно транс выдирать из платы БП?

[POCT]

Здравствуйте. Вопрос к тем кто реализовывал эту схему, конденсаторы C10 и C11 (0.15uF 3kV) где брали?

[gladsas]

Ты схему собрал? Печаткой и опытом намотки транса не поделишься?

Последний раз редактировалось AlekseyEnergo Пн фев 10, 2014 23:08:33, всего редактировалось 1 раз.
Причина: Нарушение пункта 2.7 правил форума. Подредактировал. Предупрежден!

[POCT]

Нет, не собрал. А это был мой первый опыт намотки, взял самый крупный транс из бп.

[eugis]

здравствуйте, у меня вопрос, а получится ли предуселитель по этой схеме на базе LT1357? он по щустрее будет.

[eugis]

есть ещо одна проблема, импульсы красивые спору нет, но всё поднято на 600мВ а для спектрометрии это не годится, не подскажите как можно былобы опустить ноль до ноля, чтобы он не весел так высоко?? как надо переделать схему предуселителя??

[kolshik]

Привет форумчанинам. Купил кристалл, он прозрачный, не мутный, но со слегка с желтым оттенком. Подскажите, кто в них разбирается, это сильно страшно?

[gladsas]

конденсаторы C10 и C11 (0.15uF 3kV) где брали?

Я на митинском радиорынке нашел, 100р за штуку отдал за кондеры.

Что-то типа таких. К70-15 или К75-15, щас не дома поэтому если интересно пиши в ЛС. И поделись пожалуйста методикой намотки транса, там вроде как очень много различных нюансов.

[gladsas]

Есть у кого-нибудь уже отрисованная монтажная схема БП? Заморочился в eagle, уже неделю колдую, кучу либ перелопатил и насоздавал.

[gegrby]

здравствуйте, у меня вопрос, а получится ли предуселитель по этой схеме на базе LT1357? он по щустрее будет.

Немного теории:
Насколько я помню время высвечения у кристалла около 500Нс (поправьте если ошибаюсь) и операционный усилитель должен отработать этот сигнал. В данном случае я бы применил ОУ со скоростью нарастания не меньше 10В/мкС и с полевыми транзисторами на входе. На сколько я знаю такой с питанием +5В найти затруднительно (я не нашёл), по этому можно взять прекрасный отечественный усилитель 544УД2А, запитав его +- 12В. Многие скажут "у-у-у +-12В это сложно...отстой..." зато ОУ распространен (можно и уд1 поставить), а питание взять от того же компьютерного БП.

Последний раз редактировалось gegrby Чт май 15, 2014 22:11:25, всего редактировалось 2 раз(а).

[gegrby]

есть ещо одна проблема, импульсы красивые спору нет, но всё поднято на 600мВ а для спектрометрии это не годится, не подскажите как можно былобы опустить ноль до ноля, чтобы он не весел так высоко?? как надо переделать схему предуселителя??

Конечно, у Вас будет смещение нуля на спектре!
1. Если просто, то поставьте разделительную ёмкость. Поскольку спад у импульса получается примерно 200мкС (три тау 56пФх1МОм) то емкость надо брать исходя из формулы: постоянная времени="разделительная емкость" х "сопротивление входа звуковухи". Если вх. сопр. =10кОм то емкость надо брать не менее 20Нф 0,022мкф. Или опытным путем по осциллографу, выбрать компромис между передачей заднего вронта и уровнем нулевой линии (что бы спад импульса заканчивался в нуле и на него не накладывался следующий).
2. А правильнее запитать ОУ двухполярным питанием и убрать делитель R16, R17 и посалить +вход на общий. И будет вам ноль в нуле (ну не совсем, у ОУ есть смещение).

[gegrby]

Привет форумчанинам. Купил кристалл, он прозрачный, не мутный, но со слегка с желтым оттенком. Подскажите, кто в них разбирается, это сильно страшно?

Страшнее всего если он разбит, по тому что он насосет влаги и "умрет" окончательно.
Смотря на сколько желтый оттенок. Ни чего страшного не будет собирайте, просто разрешение кристалла будет плохим и упадет световыход, и Вы увидите "размытый" пик. Думаю для понимания сути этого будет достаточно. А там может удастся достать и хороший.

[gegrby]

Здравствуйте. Вопрос к тем кто реализовывал эту схему, конденсаторы C10 и C11 (0.15uF 3kV) где брали?

Купите К15-5 на 1,5кВ они как раз и сделаны для таких целей. Там на 3кВ не нужны это излишне.

[gegrby]

Поскольку я тут начал отвечать на вопросы вместо автора, имея многолетний опыт в подобной области, позволю себе высказать мнение о схемотехнике...

Если все это сделал человек просто начитавшись всякой информации из интернета, не имея возможности ставить серьезные эксперименты, то он просто молодец. Ну а если это делал человек работающий в этой области, то он... не буду говорить кто .

Идея использовать звуковую карту конечно ненова, что избавляет вас от микроконтроллера и АЦП обеспечивая сборку спектрометра в домашних условиях. Но одно дело собрать другое дело его правильно настроить и уметь обработать спектр. По этому хочу пока сделать несколько замечаний по схемотехнике, да простит меня автор .
Схема высоковольтника сложна наличием большого количества микросхем и если её собирает неопытный человек то при ошибке ему будет очень сложно её настроить, можно найти что то и попроще.
Теперь про ФЭУ и предусилитель. Если вы используете полную схему включения ФЭУ то номиналы сопротивлений лучше взять из рекомендуемых, а не 1МОм. Нехватка тока делителя видна на первом приведенном спектре цезия - пик несимметричный да и сам спектр сильно искажен. Таковы последствия нелинейность всего тракта. Это все что угодно но не спектр цезия ! До камптона должна быть ровная площадка с пиком обратного рассеяния (он есть), а не зимняя горка .
Это может быть ещё и из-за схемы включения ОУ в предусилителе. Зачем надо было включать его на однополярное питание я не понимаю (экономия электроэнергии?). Подавая смещение 160мВ!!! делителем R16 и R17 на неинвертирующий вход... бедный входной каскад операционника! как он там работает! К сожалению я не нашел схемы данного операционника, но могу предположить, что он может работать в одном случае в режиме отсечки в другом выходя из насыщения, а если учесть что он ещё и медленный... Уж если решили его питать от одного источника сделайте ему смещение хотя бы 1,5В (как указано в описании при однополярном питании 5В). И как я уже написал выше, лучше использовать более быстродействующий ОУ с полосой хотя бы 10мГц. Этот слабоват .

Для полноты картины необходимо снять фоновый спектр (без источников). У меня есть сомнения насчет левого пика (32кэв). Откуда там еще один пик (правее 32кэв)?

У данного спектрометра очень большое мертвое время примерно 200мкС (это пока так на глаз) из-за того что измеряемый импульс приходится удлиннять . А удлинение времени формирования ведет к возникновению наложений, что будет искажать спектр, по этому его нельзя использовать на загрузках более 5кГц - это надо учитывать при эксплуатации данного спектрометра! Правда если в программу внести режекцию наложений (отбрасывать наложенные импульсы), то загрузку можно будет и увеличить. Но здесь другая неприятность увеличивается количество прощётов, но и это можно скорректировать...

P.S. Так кто автор этого чуда техники?

Последний раз редактировалось AlekseyEnergo Сб май 17, 2014 03:13:25, всего редактировалось 1 раз.
Причина: Нарушение пункта 2.2 правил форума. Предупрежден!

[TheCat]

Привет форумчанинам. Купил кристалл, он прозрачный, не мутный, но со слегка с желтым оттенком. Подскажите, кто в них разбирается, это сильно страшно?

Да, страшновато. Чем желтее - тем страшнее, вплоть до полной непригодности к спектрометрии.

Здравствуйте. Вопрос к тем кто реализовывал эту схему, конденсаторы C10 и C11 (0.15uF 3kV) где брали?

Farnell.com

Ап. Есть несколько вопросов. Пока интересует такой - какой именно транс выдирать из платы БП?

Самый большой - как мы любим!

здравствуйте, у меня вопрос, а получится ли предуселитель по этой схеме на базе LT1357? он по щустрее будет.

Конечно получится!

конденсаторы C10 и C11 (0.15uF 3kV) где брали?

Я на митинском радиорынке нашел, 100р за штуку отдал за кондеры.
Что-то типа таких. К70-15 или К75-15, щас не дома поэтому если интересно пиши в ЛС. И поделись пожалуйста методикой намотки транса, там вроде как очень много различных нюансов.

Пойдёт, нормальные кондёры, только крупноваты. Транс мотается без особенностей, хорошую изоляцию между слоями только.

Есть у кого-нибудь уже отрисованная монтажная схема БП? Заморочился в eagle, уже неделю колдую, кучу либ перелопатил и насоздавал.

Вряд ли. Я на макетке делал изначально, серия не планировалась.

Поскольку я тут начал отвечать на вопросы вместо автора, имея многолетний опыт в подобной области, позволю себе высказать мнение о схемотехнике...

Если все это сделал человек просто начитавшись всякой информации из интернета, не имея возможности ставить серьезные эксперименты, то он просто молодец. Ну а если это делал человек работающий в этой области, то он... не буду говорить кто .

Идея использовать звуковую карту конечно ненова, что избавляет вас от микроконтроллера и АЦП обеспечивая сборку спектрометра в домашних условиях. Но одно дело собрать другое дело его правильно настроить и уметь обработать спектр. По этому хочу пока сделать несколько замечаний по схемотехнике, да простит меня автор .
Схема высоковольтника сложна наличием большого количества микросхем и если её собирает неопытный человек то при ошибке ему будет очень сложно её настроить, можно найти что то и попроще.
Теперь про ФЭУ и предусилитель. Если вы используете полную схему включения ФЭУ то номиналы сопротивлений лучше взять из рекомендуемых, а не 1МОм. Нехватка тока делителя видна на первом приведенном спектре цезия - пик несимметричный да и сам спектр сильно искажен. Таковы последствия нелинейность всего тракта. Это все что угодно но не спектр цезия ! До камптона должна быть ровная площадка с пиком обратного рассеяния (он есть), а не зимняя горка .
Это может быть ещё и из-за схемы включения ОУ в предусилителе. Зачем надо было включать его на однополярное питание я не понимаю (экономия электроэнергии?). Подавая смещение 160мВ!!! делителем R16 и R17 на неинвертирующий вход... бедный входной каскад операционника! как он там работает! К сожалению я не нашел схемы данного операционника, но могу предположить, что он может работать в одном случае в режиме отсечки в другом выходя из насыщения, а если учесть что он ещё и медленный... Уж если решили его питать от одного источника сделайте ему смещение хотя бы 1,5В (как указано в описании при однополярном питании 5В). И как я уже написал выше, лучше использовать более быстродействующий ОУ с полосой хотя бы 10мГц. Этот слабоват .

Для полноты картины необходимо снять фоновый спектр (без источников). У меня есть сомнения насчет левого пика (32кэв). Откуда там еще один пик (правее 32кэв)?

У данного спектрометра очень большое мертвое время примерно 200мкС (это пока так на глаз) из-за того что измеряемый импульс приходится удлиннять . А удлинение времени формирования ведет к возникновению наложений, что будет искажать спектр, по этому его нельзя использовать на загрузках более 5кГц - это надо учитывать при эксплуатации данного спектрометра! Правда если в программу внести режекцию наложений (отбрасывать наложенные импульсы), то загрузку можно будет и увеличить. Но здесь другая неприятность увеличивается количество прощётов, но и это можно скорректировать...

P.S. Так кто автор этого чуда техники?

Вот и профессионалы подтянулись.
Спектр кривой не потому что тока в делитель мало а потому что кристалл счётный (=никто ничего не гарантировал) и его диаметр меньше входного окна ФЭУ. Это мои первые опыты были. Насадка этого кристалла на двухдюймовый ФЭУ hamamatsu многое проясняет.
Операционник - rail to rail, его использование здесь вполне правомерно.
Медленный - да, есть немного, но для данной задачи хватает.
И да, только сейчас увидел что эту статью кто-то ещё и обсуждает.
Всем удачи, не попалите усы!

Последний раз редактировалось AlekseyEnergo Сб июн 07, 2014 23:33:09, всего редактировалось 2 раз(а).
Причина: Нарушение пункта 2.2 правил форума. Подредактировал. Предупредил!

[gegrby]

...Спектр кривой не потому что тока в делитель мало а потому что кристалл счётный (=никто ничего не гарантировал)...

Что значит "счётный"? Пожелтевший? На фотке (пусть и невысокого качества) видно, что кристалл вполне приличный, даже и если есть немного желтизны. Обычно кристаллы называют "счётными" если он сильно пожелтевший и не годится для спектрометрии вообще, а годится только для подсчета импульсов. У Вас же вполне приличный кристалл и Вы сняли спектр, на глаз у Вас разрешение около 11...12%, что вполне достаточно для демонстрации принципа спектрометрии. Мне попадались кристаллы (всего несколько штук) с разрешением даже 6,5%!!! но это уже предел для них.
Здесь просто явно присутствует нелинейность преобразования. Ну и дифференциалка у АЦП конечно фиговая...

...и его диаметр меньше входного окна ФЭУ...

На фотографии в статье видно, что кристалл больше ФЭУ . Это влияет только на разрешение, но не на форму спектра.

...Это мои первые опыты были...

Поздравляю . Довольно неплохой результат для начинающего .

Насадка этого кристалла на двухдюймовый ФЭУ hamamatsu многое проясняет.

Хотелось бы видеть спектр, если это возможно.
Нет необходимости применять импортный ФЭУ, можно взять и отечественный нужного размера.

Операционник - rail to rail, его использование здесь вполне правомерно.

По выходу!!!

Медленный - да, есть немного, но для данной задачи хватает.

Согласен, для наглядности вполне подходит.

И да, только сейчас увидел что эту статью кто-то ещё и обсуждает.

Случайно один товарищ с форума дал ссылку, не удержался .
Может быть кто то еще подключится.

[TheCat]

gegrby

1. Счётный - значит не отвечающий по разрешению условиям стандартов или ТУ на спектрометрические кристаллы.
То есть в паспорте на него не указывается разрешение, только световыход. Видимо в счётные попадают кристаллы которые не обеспечивают минимального разрешения, необходимого чтобы попасть в спектрометрические.
Среди таких кристаллов попадаются приличные, но часто они дают непонятные искажения линий спектра, обусловленные видимо недостаточно хорошей однородностью кристалла. На вид это может быть идеальным кристаллом, ставим на ФЭУ и понимаем что кристалл - полный шлак. Причиной того что среди них встречаются приличные вижу только что у завода мог быть заказ на счётные кристаллы, они их не тестируя на разрешение автоматом записывали в счётные и отгружали потребителю.
Во время написания статьи я был спектрометрически-зелёным, сейчас через мои руки прошло наверное больше сотни разных кристаллов. Лучшее разрешение что я видел - 6.4% у кристалла NaI(Tl) размером 30*70мм, работал он в связке с хамамацу R878 и той самой схемой, операционник AD820 вместо LMC7101. Скорости его работы сполне хватает, линейности - более чем.
Вот этот спектр (не обращайте внимания на остатки фона, цацка для снятия спектра не отличалась хорошей активностью и скорость счёта по сравнению с фоном добавляла примерно втрое):

Спойлер

2. >На фотографии в статье видно, что кристалл больше ФЭУ

Да, больше. Очепятка. Вроде невелика разница - 25 мм фотокатод ФЭУ и 30 мм кристалл, но фотокатод ФЭУ должен быть больше кристалла: свет-то из окна выходит не параллельным пучком а расходится. А ещё коварство ситуации в том что площадь круга - пи эр квадрат, и выходит что из 30мм кристалла в 25мм фотокатод приходит в полтора раза меньше света чем могло бы прийти...


3. > для начинающего

Уже продолжающего


4. >Хотелось бы видеть спектр, если это возможно.
Нет необходимости применять импортный ФЭУ, можно взять и отечественный нужного размера

Думаю что именно этот кристалл сейчас найти будет крайне сложно, возможно что он вообще не у меня. Одно могу сказать по ФЭУ в целом: наши ФЭУ из числа попадавшихся мне в руки всегда проигрывали импортным. В среднем то что даёт с хамамацу или фотонисом 7% с нашим ФЭУ будет давать 8.5-9%. Для изначально плохих кристаллов (~10%) разница становится меньше, но и спектрометр с таким разрешением не особо интересен, ну разве что там кристалл 150*100 или подобного размера. С 5-дюймовым ФЭУ от emi мне удавалось получать 10.3% с кристаллом йодида цезия 120*100мм, с нашим ФЭУ49 результат существенно скромнее - процентов 14 или даже 15...


5.>По выходу!!!

По входу у него от минус 0.2 вольта входное напряжение, так что использование этого ОУ вполне правомерно. Темновой ток ФЭУ не даст окончательно расслабиться выходной части операционника...


6.> один товарищ с форума дал ссылку

Что за форум такой? Я тоже туда хочу - вдруг чего полезное увижу.
Вы профессионал в этой области? Разрабатываете\обслуживаете\используете приборы?

Последний раз редактировалось AlekseyEnergo Вс июн 08, 2014 18:28:43, всего редактировалось 1 раз.
Причина: Нарушение пункта 2.6.Подредактировал Предупредил.

[gegrby]

И всё таки левая часть спектра не правильная, уж не знаю почему. И пик по моему не симметричный. А почему все в начале шкалы? Можно прибавить усиление?
С операционником.
Найдите схему входного каскада и проанализируйте к чему приводит подключение входа "близко" к минусовому источнику питания.

Что за форум такой?

Форум этот же.

Вы профессионал в этой области? Разрабатываете\обслуживаете\используете приборы?

Как бы это сказать... уже почти четверть века занимаюсь этим, разрабатываю "аналоговую часть". Но на данное время "гамма делами" не занимаюсь (иногда), сейчас регистрирую нейтроны. Тоже очень много интересных моментов... но это уже другая история
======================
P.S. И вообще моё мнение такое, что всё это дома не нужно!!! Попробовал, посмотрел, разобрал, выкинул и всё! У меня ни разу не возникла в этом потребность, хотя и есть возможность все измерить и обработать.
Для понимания всего этого уже достаточно приведенного материала.
Товарищи!!! есть куда более интересные занятия, например, спорт, путешествие... Наслаждайтесь окружающим миром не сидите дома, не копайтесь в этой "радиоактивной грязи"!!! и держитесь от неё как можно дальше!!! Для этого есть профессионалы со специализированной аппаратурой и лабораториями для обработки информации и они за это получают деньги и имеют льготы. ИМХО

[TheCat]

>И всё таки левая часть спектра не правильная

Не затруднит ли вас снять правильный спектр? Важные моменты: кристалл должен быть сопоставим по размерам с этим (30*70мм), активность препарата и расстояние до него должна быть такой чтобы скорость счёта с ним была примерно в 3 раза больше фоновой.
Ну или пометить на моём спектре неправильный участок.
Думаю я что вы приниаете за неправильный участок нечто в диапазоне ~70-200 кэв. Но это фон.
Была бы скорость счёта такой что фоном можно пренебречь - спектр был бы другим.

>не копайтесь в этой

Никто и не копается. Все испытания подобных устройств проводятся в лабораториях где это можно делать. Дома держать всё это нельзя, да и негде взять.