Gammaspektrometrie


Die Theremino_MCA beim sein komplett Freeware und OpenSource ist eine echte multi-channel-Labor-Analysator.

Weitere Informationen:
– Schaltplan und Montage-Pläne: www.theremino.com/Technical/Schematics
– Software: www.theremino.com/Downloads/Radioactivity
– Hardware, Basteln und kits: www.theremino.com/contacts/Producers
– Bilder und videos: www.theremino.com/Video-and-Images
– Artikel über Open-Source-Elektronik: Handwerk-zu-Gamma-Spektrometrie-Signalkonditionierung-des-

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Hardware für die Gamma-Spektrometrie

Die Theremino_PmtAdapter enthält einer Feedback-Schleife, die hält kann die Spannung auch in Gegenwart von starken Temperaturschwankungen stabil. Auf diese Weise bleibt die Kalibrierung im Laufe der Zeit genau und Zeilen Isotope nicht bewegen und nicht erweitern.

AUFMERKSAMKEIT: Verwenden Sie für eine optimale Leistung Pipes PMT verdrahtet wie gezeigt in der Datei PmtAdapters.pdf – PMT für niederohmige tubes (mit Widerständen 1 Mega oder sogar von 560k) kann nicht mit diesen Adaptern betrieben werden. Um sie zu benutzen sollten Sie ihre Widerstände ersetzen, wie angegeben.

Dieser Adapter kann mit der bekannten Freeware Software PRA verwendet werden (Wir danken Marek Dolleiser habend ebnete den Weg für eine solche Analyse, seine Software PRA bezieht sich seit vielen Jahren und hat sehr geholfen) aber nur mit den Theremino_MCA können Sie tun, Filtern und Löschen von nützlichen Hintergrund um maximale Informationen innerhalb einer angemessenen Frist zu erhalten.

Diese Datei enthält das Design von Leiterplatten, Bilder und SPICE-Simulationen: 3.1 PMT_Adapter_V
Dies ist version 3.2 mit vielen kleinen Verbesserungen: 3.2 PMT_Adapter_V
Dies ist version 3.3 mit weiteren Verbesserungen: PMT_Adapter_V 3.3

Wichtigsten Funktionen:
– Nur kompakt 50 X 70 mm
– Keine anfängliche Temperaturdrift aufgrund der Feedback-Schleife.
– Einstellbare Spannung von 500 An 1500 V
– Sehr geringer Stromverbrauch nur 10 aber bei 5 V
– Nur sehr geringe Welligkeit 100 UV
– Geschützt gegen Kurzschluss
– Maximale Ausgangsleistung 100 MW
– Vorverstärker-Schaltung und Puls-Erweiterung (Von 3/5 uns zu 100 uns von einer PC-Soundkarte gelesen werden)

Technische Merkmale:
– Nur kompakt 50 X 70 mm
– Keine anfängliche Temperaturdrift Dank der Rückführkreis.
– Einstellbare Spannung von 500 in 1500 V
– Sehr niedriger Verbrauch bei nur 5 v 10 aber
– Nur extrem geringe Welligkeit 100 UV
– Geschützt gegen Kurzschluss
– Max. Ausgangsleistung 100 MW
– Vorverstärker-Schaltung und Verbreiterung der integrierten Impulse (Impulse aus trägt 3-5 uns zu 100 uns von einer PC-Soundkarte gelesen werden)

Die einfache und saubere Herstellungsfehler reduziert und macht sie leicht ersichtlich.

In den folgenden Bildern sehen Sie den PMT in Probe.

Stromlaufplan und einen Impuls, die Probe zeigt das Rauschen des ’ Stromversorgung, Beachten Sie, dass dies ein niedrig-Energie-Impuls ist.

In den neuesten Versionen von PmtAdapter ist Lärm kleiner als 100uV. Praktisch der einzige Lärm durch Stichproben in 16 Bit-Soundkarte, wie in den beiden folgenden Bildern gezeigt.

Das erste Bild zeigt nur Lärm Soundkarte, Das zweite Geräusch mit einer separaten verbunden.

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Das komplette system

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Die Pmt-Adapter ist nicht in der Produktion, Sie können es bauen aber enthält eine Reihe von Spezial-Komponenten, schwer zu finden und teuer. So empfehlen wir, Lello zu kontaktieren, Wer weiß, wie eine billige Komponenten zu finden und auch eine Reihe von PCB für Freunde drucken: ufficiotecnico@spray3d.it

Team System Theremino nur beschäftigt sich mit Forschung und verkauft keine hardware. Das System ist komplett "Freeware", "Open Source", "Not for Profit" und "DIY", aber es gibt Hersteller, die Module liefern können montierte und geprüfte zu einem tollen Preis. Man konnte kaum ihnen weniger Ausgaben selbst bauen. Lesen Sie diese Seite, um eine Liste der Hersteller: www.theremino.com/contacts/Producers


Einen HUF, der Hamamatsu PMT R6095 (und dergleichen)

In dieser ZIP-Datei das vollständige Projekt Eagle und GCode für den Fräser: PMT_Socket

Diese Bilder zeigen, wie Sie die Steckverbinder Anpassung an gedruckt und wie wird der Sockel beendet (Klicken Sie auf die Bilder um sie zu vergrößern)

Der Kondensator kann auch über geschweißt werden (mit zwei isolierende Ärmel an der Leine) und, zur Vermeidung von Kurzschlüssen mit der äußeren Aluminiumrohr, Es ist gut, wickeln Sie den gesamten Bereich von PMT auf Leiterplatte, mit einem Blatt Plastikfolie..


Ein MCA-System für Apple (iPhone und iPad)

Auf vielfachen Wunsch wurde Alessio eine spezielle Version des PmtAdapter entwickelt., verwendbar mit Software auf iPhone und iPad verfügbar. Die Software nennt sich Geiger-bot, Ed è un Riferimento pro la Comunità Apple.

Theremino system - iPhone_MCA

Der Schaltplan ist sehr ähnlich wie PmtAdapter für PC, aber ich habe eine Batterie (Es gibt die ’ Stromversorgung über USB). Die Signalamplitude wird deutlich reduziert., Sie können alle senden ’ mic-Eingang, die andernfalls würde zu sättigen und würde die Impulsform verzerren.

Theremino system - iPhone_MCA Am241 Theremino system - iPhone_MCA - Cs137

Hier sehen Sie die Spektren, die mit Americium und Cäsium. Dank der wunderbaren display-Auflösung “Netzhaut”, die Worte sind so klein, nicht stören, die die Vision von dem schönen schwarzen Hintergrund.

Wir sind Lichtjahre entfernt von einer echten MCA, Linienbreite “FWHM” (Das ist der wichtigste Parameter für eine MKA) ist überwältigend. Kleinigkeiten des Spektrums sind völlig unsichtbar. Hier ist die gleichen Spektren produziert von Theremino MCA:

Theremino MCA - Am241 spectrum Theremino MCA - Cs137 spectrum

Mit einem Tablet 12 Zoll von 180 Euro (mit Windows 10 und Versand im Preis inbegriffen), Sie müssten ein tragbares Gerät viel bequemer und genaue. Aber die Zufriedenheit mit einem Apple-System, Es kostet eine Übertreibung, ist unbezahlbar!


Kalibrierung und Temperatur

Die Pmt-Adapter und der Photomultiplier verbrauchen nur ein paar Dutzend Milli-Watt, die ausreichen, um die erheblichen Temperaturschwankungen verursachen. Also müssen Sie nicht warten, bis ein “Aufwärmen, Zeit” zwischen die Zündung und die Maßnahmen. Und es ’ ist nicht sogar eine fortschreitende Erwärmung während der sehr langen Messungen.

Obwohl die Kristalle mit Umgebungstemperatur Leistung Szintillatoren ändern, wie Sie im Bild unten sehen können:

Scintillation chrystals temperature response graph

Beachten Sie, dass die Reaktion auf Temperatur nicht linear ist und dass Änderungen auch von positiven zu negativen Neigung, rechts im Bereich der normalen Temperatur. Wobei eine automatische Korrektur ungenau wäre. Es würde eine Korrekturtabelle für jeden Kristall kalibriert werden und dies wäre sehr kompliziert und letztlich unzuverlässig. Viel besser machen Sie eine Anpassung mit zwei Marker vor jeder Messung.

Erkundigen Sie sich bei der Markierung vor jeder Messung schnell ist, präzise und sehr zuverlässig. Es wird empfohlen, im Ort zwei kleine Proben zu halten (z. B. Cäsium und Americium) in angemessenen Abständen, So haben Sie immer zwei kleine Reihen von Verweis. Cäsium ist schwächer und Sie halten es nahe genug, um die Sonde während l ’ Americium halten ungefähr zehn Zentimeter, oder ist in eine Kapsel eingeschlossen, Ihre Tätigkeit zu verringern und halten ihn in der Nähe der Sonde.

Die beiden Zeilen sollte die gleiche Höhe und klein genug, um nicht zu stören die Messungen. Wenn Sie keinen messen genau der Cäsium und l ’ Americium, dann können die beiden Marker immer in Position bleiben. Finden Sie ihre Linien auf das abschließende Diagramm (Vielleicht kommentiert) von der Sicherheit, dass das Diagramm perfekt kalibriert ist.


Bauen Sie einen Brunnen in Blei

Verwenden, um das Niveau von Radioaktivität und radioaktiven Stoffen, natürlichen Hintergrund messen.

PozzettoMisura_G-Ray_MR02_eng

Die Maßnahme besteht aus einer Grundplatte, sowie einige konzentrische Zylinder, verschiedenen Größen und dicken. Zwischen die Komponenten lässt’ Pufferzeit, zur Erleichterung der Montage ’.

Das Material ist eigentlich Messing Blei, zur Unterscheidung von der ’ Sonde grau Alu, Während das Stück der Innenzylinder (kaum sichtbar) ist die einzigartige ’ aus Kunststoff, mit konzentrischen Ring in Führung.

Die Blei-Teile wurden aus Blech hergestellt. 1,5 mm dick, mit einem gemeinsamen Bill-Blatt geschnitten und von hand geformt, wickeln um Zylinder aus Aluminium/Stahl/Kunststoff hatte ich zur Verfügung (nur als “GROSCHEN”).

Die Bodenplatte wird hergestellt durch faltbare mehrmals einen Streifen von Blechen gleicher Breite, immer eine anständige Dicke.

Blatt leicht verbiegt, um den geraden Rand einer Tabelle und fasst zusammen mit Hammer klopft. Die Führung ist sehr formbar.

Alle Stücke wurden mit breit genug Papier gewickelt., also Griff sie kommt nicht in direkten Kontakt mit Blei, die dazu neigt, die Hände schmutzig machen. Auch warum ist gut, ein wenig zu berechnen’ Pufferzeit zwischen den verschiedenen Durchmessern von Stücken, So ist, dann dass Papierbeschichtung keine Einführungs-/Extraktionswerkzeug Zylinder alle brechen ’ gleichen, die teilweise muss passen, eine innere ’ mehr (wie für den Zylinder und Top shirt)

Um zu messen, Sie folgen diesem Muster:

  1. Zuerst entsteht auf einem Tisch, der Grundplatte und dem Zylinder base;
  2. Sie legen die Probe in das Grundrohr getestet werden, Also, daß es innen berührt (niedrigere) Dell ’ Ring der Meßkammer: Sie können unter gehockt, um es gegebenenfalls Abstandshalter;
  3. Sie setzen die Messkammer (Kunststoff-Zylinder und Blei unterstützend ring) so dass die im folgenden Beispiel wird zentriert auf der Unterseite der ’ Ring;
  4. Er rutscht sein Hemd mehr als grundlegende ’ im Zylinder: Wird das Kunststoffrohr und konzentrischen Ring unterstützen ’ führt zum Loch zu spätere Einfügung der Sonde ermöglichen;
  5. Sie legen die Sonde : in meinem Fall gerade zeichnen im ’ Ring aus Blei Mess-Baumschule.

Bei den Tests, die ich gemacht habe reduziert dieses Setup Hintergrundgeräusche für fast 20 CPS für 3,1 CPS

Marco Russiani

Download dieses Projekt, komplett mit mehr Informationen und Bilder:
Theremino-System - Theremino_Pozzetto_di_Misura_ITA.PDF
Theremino-System - Theremino_G-Ray_Test_Chamber_ENG.pdf

  1. Luca CAMPANA sagt:

    Vielen Dank für die ausführlichen Erläuterungen.

    Ich werde Sie über alle Entwicklungen auf dem Laufenden halten

    Herzlich

    Luca

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