Gamma spectrometrie


De Theremino_MCA terwijl ze volledig Freeware en open source is een waar multi-channel-laboratorium Analyzer.

Meer informatie:
– Elektrische schema's maken en vergadering plannen: www.theremino.com/Technical/schematics
– Software: www.theremino.com/downloads/Radioactivity
– Hardware, DIY en kits: www.theremino.com/Contacts/producers
– Afbeeldingen en video 's: www.theremino.com/Video-and-images
– Artikel over Open Source elektronica: ambachten-naar-gamma-spectrometrie-signaal conditioning-van-

——————-

Hardware voor de Gamma-spectrometrie

De Theremino_PmtAdapter bevat een feedback-lus die houdt de spanning stabiel zelfs in aanwezigheid van sterke temperatuurschommelingen. Op deze manier blijft de kalibratie nauwkeurig na verloop van tijd en rijen van isotopen niet verplaatsen en niet uitbreiden.

AANDACHT: Voor optimale prestaties gebruikt u pijpen bet wired zoals wordt weergegeven in het bestand PmtAdapters.pdf – Bet voor lage impedantie buizen (met weerstanden 1 Mega of zelfs van 560k) kan niet werken met deze adapters. Om ze te gebruiken moet u vervangen hun weerstanden, zoals aangegeven.

Deze adapter kan worden gebruikt met de goed-het geweten freeware software PRA (Wij bedanken Marek Dolleiser voor hebben het pad geëffend voor dit soort analyse, de software PRA is een referentie voor vele jaren en sociaal assistente alot) maar alleen met de Theremino_MCA kan je filteren en verwijderen van nuttige achtergrond om maximale informatie binnen een redelijke termijn te krijgen.

Dit bestand bevat het ontwerp van PCB, afbeeldingen en SPICE simulaties: 3.1 PMT_Adapter_V
Dit is versie 3.2 met veel kleine verbeteringen: 3.2 PMT_Adapter_V
Dit is versie 3.3 met verdere verbeteringen: PMT_Adapter_V 3.3

Belangrijkste functies:
– Compact alleen 50 X 70 mm
– Geen initiële thermische drift te wijten aan de feedback lus.
– Voltages regelbaar van 500 Aan 1500 V
– Zeer laag verbruik 10 maar op 5 V
– Zeer lage rimpel alleen 100 UV-BEVEILIGING
– Beschermd tegen kortsluiting
– Maximale vermogen 100 MW
– Voorversterker circuit en pols uitbreiding (Van 3/5 ons 100 ons kan worden gelezen door een PC geluidskaart)

Technische kenmerken:
– Compact alleen 50 X 70 mm
– Geen initiële thermische drift dankzij de terugkoppeling.
– Voltages regelbaar van 500 in 1500 V
– Zeer laag verbruik op slechts 5 v 10 maar
– Ultra-lage rimpel alleen 100 UV-BEVEILIGING
– Beschermd tegen kortsluiting
– Max vermogen 100 MW
– Voorversterker circuit en verbreding van ingebouwde impulsen (draagt impulsen uit 3-5 ons 100 ons kan worden gelezen door een PC geluidskaart)

De eenvoudige en nette vermindert fabricagefouten en maakt ze overduidelijk.

In de volgende afbeeldingen ziet u de bet in repetitie.

Het circuit diagram en een impuls om te proeven die toont het geluidsniveau van de voeding, Merk op dat dit een lage-energie puls.

In de nieuwste versies van PmtAdapter is lawaai minder dan 100uV. Vrijwel de enige geluid ontstaat door bemonstering in 16 bits geluidskaart, zoals in de twee volgende beelden.

De eerste foto toont alleen ruis geluidskaart, het tweede geluid met een aparte aangesloten.

——————-

Het volledige systeem

———————

De bet-Adapter is niet in productie, U kunt bouwen maar bevat een aantal speciale onderdelen, moeilijk te vinden en duur. Dus we raden u aan contact Lello, Wie weet hoe te vinden van een goedkope onderdelen en ook een aantal PCB afdrukken voor vrienden: ufficiotecnico@spray3d.it

Het team system Theremino alleen onderzoek behandelt en verkoopt geen hardware. Het systeem is volledig "Freeware", "Open bron", "Not for Profit" en "DIY", maar er zijn fabrikanten die voor modules zorgen kunnen geassembleerd en getest op een geweldige prijs. Men kan nauwelijks zelf bouwen ze minder uitgeven. Lees deze pagina voor een lijst van de producenten: www.theremino.com/Contacts/producers


Een hoef op de Hamamatsu bet R6095 (en dergelijke)

In dit ZIP-bestand het volledige project Eagle en de GCode voor de cutter: PMT_Socket

Deze foto's laten zien hoe aan te passen de connectoren aan afgedrukt en hoe is de sokkel eindigde (Klik op de afbeeldingen om ze te vergroten)

De condensator kan ook worden gelast in (met twee isolerende mouwen op leidt) en, om te voorkomen dat kortsluiting met de buitenste aluminium buis, Het is goed om te verpakken van het hele gebied van BET tot printplaat, met een vel plastic folie..


Een MCA-systeem voor Apple (iPhone en iPad)

Op veler verzoek ontwierp Alessio een speciale versie van PmtAdapter, bruikbaar met software beschikbaar op iPhone en iPad. De software heet Geiger bot, en is een verwijzing naar de Apple-Gemeenschap.

Theremino system - iPhone_MCA

Het circuit diagram is zeer vergelijkbaar met PmtAdapter voor PC, maar ik heb toegevoegd een batterij (Er is geen USB-kracht). De amplitude van het signaal is aanzienlijk verminderd, om te kunnen verzenden de microfooningang, dat anders zou verzadigen en zou verstoren de puls vorm.

Theremino system - iPhone_MCA Am241 Theremino system - iPhone_MCA - Cs137

Hier ziet u de spectra bekomen met Americium en cesium. Dankzij de prachtige displayresolutie “netvlies”, de woorden zijn zo klein, dat de visie van de mooie zwarte achtergrond niet storen.

Wij zijn lichtjaren verwijderd van een echte MCA, lijndikte “FWHM” (dat is de belangrijkste parameter voor een MCA) is overweldigend. Kleine details van het spectrum zijn volledig onzichtbaar. Hier is de dezelfde Spectra geproduceerd door Theremino MCA:

Theremino MCA - Am241 spectrum Theremino MCA - Cs137 spectrum

Met een Tablet 12 duim met 180 Euro (met Windows 10 en verzendkosten inbegrepen in prijs), u zou hebben een draagbare instrument veel meer handige en nauwkeurige. Maar de tevredenheid van het gebruik van een Apple-systeem, Het kost een overdrijving, is onbetaalbaar!


Kalibratie en temperatuur

De bet-Adapter en het fotomultiplicator verbruiken slechts enkele tientallen milli Watts, die niet volstaan om te veroorzaken aanzienlijke temperatuurschommelingen. Zodat u niet hoeft te wachten voor een “warming-up tijd” tussen de ontsteking en de maatregelen. En zelfs niet een progressieve opwarming van de aarde tijdens de zeer lange metingen.

Hoewel de kristallen met meting van omgevingstemperatuur prestaties scintillatoren veranderen, zoals u in de afbeelding hieronder zien kunt:

Scintillation chrystals temperature response graph

Opmerking dat de reactie op temperatuur niet lineair is en dat veranderingen zelfs helling van positief naar negatief, recht op het gebied van normale temperatuur. Waarbij een automatische correctie zou onjuist. Het zou duren een correctie tabel voor elke Crystal worden gekalibreerd en dit zou zeer ingewikkeld en uiteindelijk onbetrouwbare. Veel beter een aanpassing te maken met twee markers voor iedere meting.

Neem contact op met de markering voordat elke meting snel is, nauwkeurige en zeer betrouwbaar. Het wordt aanbevolen om te houden in plaats twee kleine steekproeven (bijvoorbeeld, cesium en Americium) op voldoende afstand, dus je hebt altijd twee kleine rijen van referentie. Cesium is zwakker en u bezit het dicht die genoeg om de sonde terwijl americium ongeveer tien centimeter houden, of is ingesloten in een capsule, te verminderen zijn activiteiten en hem houden dicht bij de sonde.

De twee regels moeten dezelfde hoogte en klein genoeg niet te verstoren de metingen. Als u nog geen precies de cesium en americium te meten, dan kunnen de twee markers logeer steeds in een positie. Zie hun lijnen op de laatste grafiek (eventueel commentaar) uit de zekerheid dat de grafiek is perfect gekalibreerd.


Bouwen van een goed in lood

Da usare per misurare il Livello di Radioattività del fondo naturale e di sostanze debolmente radioattive.

PozzettoMisura_G-Ray_MR02_eng

De maatregel bestaat uit een grondplaat, plus enkele concentrische cilinders, van diverse formaten en diktes. Schiet tussen de onderdelen’ van toegestane vertraging, ter vergemakkelijking van de vergadering ’.

Het materiaal is eigenlijk messing lood, te onderscheiden van de ’ sonde grijs aluminium, Terwijl het stuk van innerlijke cilinder (nauwelijks zichtbaar) is de unieke ’ van kunststof, met concentrische ring in lood.

Alle delen van de lood werden gemaakt van plaatwerk 1,5 mm dik, met een gemeenschappelijk Bill-sheet gesneden en gevormd met de hand, wikkel rond cilinders van aluminium/staal/kunststof ik had beschikbaar (alleen als gebruikt “DIME”).

De grondplaat is gemaakt door het vouwen van meerdere malen een strook van plaatwerk van gelijke breedte, krijgen een fatsoenlijke dikte.

Blad bochten gemakkelijk rond de richtliniaal van een tabel en worden samengevoegd met hamer kranen. Het lood is zeer smeedbaar gietijzer.

Alle stukken waren gewikkeld met papier breed genoeg, Zo greep hen komt niet in direct contact met lood, dat heeft de neiging om uw handen vuil. Ook daarom is het goed om een beetje berekenen’ vertraging tussen de verschillende diameters van stukken, dus dan dat papier coating niet een invoeging/extractie van cilinders alle breken ’ dezelfde, die gedeeltelijk moet passen binnen een ’ meer (Wat betreft het shirt cilinder en terug naar boven)

Om te meten volgen u dit patroon:

  1. Eerst ontstaat op een tafel de grondplaat en de cilinder base;
  2. U plaatst het monster te beproeven in de basis buis, dus dat het raakt de binnenkant (lagere) Dell ’ ring van de meetkamer: U kunt plooi onder ernaar passende spacers;
  3. U plaatst de meetkamer (plastic cilinder en lood ondersteunend ring) zodat het hieronder voorbeeld is gecentreerd op de onderkant van ’ ring;
  4. Hij glijdt zijn shirt meer dan fundamentele ’ in de cilinder: Het zal steunen de plastic pijp en concentrische ring van ’ zal leiden tot het gat dat latere inbrengen van de sonde;
  5. U plaatst de sonde : in mijn geval rechte trekken ’ ring van lood meten kwekerij.

Uit de testen die ik heb gedaan vermindert deze setup achtergrondgeluiden voor bijna 20 CPS te 3,1 CPS

Marco Russiani

Dit project downloaden, compleet met meer informatie en foto 's:
Theremino systeem - Theremino_Pozzetto_di_Misura_ITA.PDF
Theremino systeem - Theremino_G-Ray_Test_Chamber_ENG.pdf

  1. Luca CAMPANA zegt:

    Bedankt voor de uitgebreide verduidelijkingen.

    Ik houd u op de hoogte van eventuele ontwikkelingen

    Harte

    Luca

  2. Paul zegt:

    Hallo, Ik probeer een Theremino PMT Adapter V3.3 opnieuw te activeren, die ik enkele jaren geleden kocht.
    Als ik de gemodificeerde USB-stick in mijn computer steek, toont hij een constante LED en na een tijdje begint hij te knipperen.
    Maar wat ik ook doe op de PMT-adapterdoos, ik zie er geen “microfoon” ingangsniveau. Ik hoor het geluid van de transverter in de doos. Misschien is de PMT die op de box is aangesloten, kapot?
    Hoe kan ik controleren of de microfooningang in orde is?? Als u de PMT-adapterbox verwijdert en de contacten van de verbindingskabel tussen USB en de box aanraakt, wordt geen microfoonsignaal weergegeven.
    Help me alsjeblieft!
    Hartelijk dank, Paul

    • Livio zegt:

      Gebruik een rechtermuisknop en vertaal in uw taal.

      Op afstand moeilijk te begrijpen. Je zou een elektronica-expert nodig hebben die, met de diagrammen en sommige tools kunnen begrijpen wat er is gebeurd.
      Ik probeer je wat advies te geven…
      Als Windows ziet dat de MIC-ingang wordt toegevoegd wanneer u de adapter aansluit, werkt het USB-gedeelte tenminste.
      Als je de adapter in de USB steekt, maakt Windows het juiste geluid?
      Misschien is de krik niet volledig ingestoken?
      Misschien is er iets gebeurd met de fotovermenigvuldiger?
      Misschien kreeg hij een klap en brak het glas?

      Als je het echt niet kunt, moet je het terugsturen naar een van ons en we zullen het gratis voor je repareren (op voorwaarde dat er geen dure componenten zijn om terug te kopen)

  3. Anonieme zegt:

    Hallo Livio,

    Bedankt voor het snelle antwoord. Door verschillende PMT-sondes te controleren, kwam ik erachter dat het probleem niet bij de PMT-adapter ligt, maar bij een van de PMT-sondes. Dus alles zou goed moeten werken vanaf de kant van de USB-adapter.
    Groeten, Paul

  4. Kai zegt:

    Hallo,

    Uw “een vergoeding” functie lijkt uitstekend werk te leveren bij het verbeteren van gammaspectra. Kun je me een beschrijving geven van wat dit eigenlijk doet??

    In https://www.theremino.com/en/downloads/radioactivity in de beschrijving van v4.2 wordt dit "Resolutiecompensatie" genoemd. In https://www.theremino.com/wp-content/uploads/files/GammaSpec_ENG.pdf op pagina 35 het heet “verruiming van de vergoeding”. In https://physicsopenlab.org/2016/02/07/energy-resolution-in-gamma-spectrometry/ het heet “Softwarecompensatie”.

    Zijn dit hetzelfde?? Wat doet het eigenlijk??

    Bedankt!

  5. Eugene Sigal zegt:

    Hallo,

    Ik probeer de 3D-geluidskaartadapter te wijzigen, Echter, ze maken ze niet precies zoals die in de instructies. Heeft iemand de bijgewerkte instructies voor het wijzigen van de geluidskaart? (misschien ook wat schema's).

    Dank u!
    Eugene

    • Livio zegt:

      Als de geluidskaart anders is, kan niemand helpen zonder uw kaart te reverse-engineeren.

      Mijn beste advies is om het MIC-signaal helemaal tot aan de chip te volgen en dan uit te zoeken waar te knippen en waar de componenten moeten worden geplaatst.

      Het spijt me, maar alleen jij (of een paar van je vrienden die experts zijn in elektronica) kan het doen.

  6. Jay Cast zegt:

    Hallo Livio, een hebben een theremino master DIL-V5.

    Hoe kan ik de Theremino MCA de signalen van de USB-poort van mijn computer laten herkennen? ?

    De Theremino MCA herkent alleen de sinussen van de microfoon.

    Of hoe kan ik een analoge sinal op pin krijgen? 1 en verzend een digitale sinal van pin 2.

    • Livio zegt:

      De Theremino-MCA-applicatie herkent alleen de microfoonsignalen.

      Als u de aangepaste geluidskaart niet hebt:, je zou elke geluidskaart met een MIC-ingang kunnen gebruiken, ook zonder aanpassingen.
      Het geluid bij de lage energieën zal meer dan normaal zijn, maar het zal werken.

      • Jay Cast zegt:

        Hoe kan ik een analoog signaal ontvangen op de Theremino Master DIL-V5 en naar de geluidskaart verzenden met een MIC-invoer ?

        bedankt voor het beantwoorden van mij

        • Livio zegt:

          De Master kan geen audiosignalen ontvangen.
          U kunt de master niet gebruiken voor de gammaspectrometrie.

          U MOET een NaiTl Christal en een PMT-buis gebruiken en vervolgens de PMT aansluiten op een PMT-Adapter en vervolgens de PMT-Adapter-uitgang aansluiten op een geluidskaart MIC-ingang.

          Een beter alternatief is om een ​​PMT_AudioAdapter te gebruiken die rechtstreeks op de USB is aangesloten

          Bel naar Lello als je deze componenten niet kunt bouwen.
          Lello = ufficiotecnico@spray3d.it
          Lello-verkoper op eBay = maxtheremino

  7. Anonieme zegt:

    Hallo Livio,

    Ik ben bezig met het maken van een draagbare versie van Gamma spectrometer. Waar kan ik een MCA-systeem voor Apple krijgen (iPhone en iPad)? Degene die in de Apple Store wordt vermeld, is gewoon een geigerteller (Geiger bot) en heeft geen spectrometriefunctie.

    Dank u,
    Eugene

    • Livio zegt:

      Sorry, We kennen alleen Windows-systemen en dus kunnen we hier niets aan doen.
      Om het werken aan onze projecten op andere systemen dan Windows is erg moeilijk en vereist een grondige kennis van het programmeren van die systemen.

  8. Anonieme zegt:

    Livio,
    Ik heb het over hetzelfde systeem van Theremino jullie genoemd op dezelfde webpagina waar we nu zijn. Scrol er gewoon een paar omhoog:

    “Op veler verzoek heeft Alessio een speciale versie van PmtAdapter ontworpen, bruikbaar met software beschikbaar op iPhone en iPad. De software heet Geiger bot, ed è un riferimento per la comunità Apple.”

    • Livio zegt:

      Sorry, Ik dacht aan onze MCA-software, Maar als je de hardware alleen nodig hebt, is het misschien mogelijk.
      Nu verken ik dit oude project (over 5 of 10 jaren geleden) en dan schrijf ik nog een bericht waarin ik uitleg hoe ik deze hardwaremodule kan verkrijgen of bouwen (indien mogelijk).

    • Livio zegt:

      Ik bekeek Alessio's sectie. Nu zou een kleine tablet met Windows nog minder kosten dan 100 Euro's en de daaruit voortvloeiende spectrums zouden aanzienlijk beter zijn.

      Maar als je het echt met Apple wilt doen, heb je:
      1) De Geiger Bot app : https://apps.apple.com/it/app/geiger-bot/id427728355
      2) Een PMT Adapter die je zelf kunt bouwen of door Lello kunt laten bouwen zoals hier uitgelegd:
      https://www.theremino.com/en/blog/gamma-spectrometry
      3) Voed de PMT-adapter met een 5 volt kun je het overal vinden maar pas op dat het niet luidruchtig mag zijn. Een powerbank zou het heel goed doen, terwijl een 220V-voedingsadapter het niet zou doen.
      4) Voeg een resistieve verdeler of een trimmer toe aan de uitgang van de PMT-adapter.
      5) Sluit de uitgang van de PMT-adapter aan op een aansluiting die geschikt is voor de Apple-ingang (Waarschijnlijk is er een 4-polige aansluiting nodig en moet het signaal de punt zijn)

      Als je Lello hebt, doe het dan, Ik zal hem uitleggen hoe hij moet verdelen en welke Jack hij moet gebruiken. Maar in dit geval zul je ook precies moeten vertellen op welke Apple je hem moet aansluiten en indien mogelijk vertellen hoe de Jack voor de microfooningang gemaakt moet worden.

      Om contact op te nemen met Lello schrijft u uw e-mail in de berichtgegevens (we zullen het niet publiceren),
      of schrijf naar Lello op: ufficiotecnico@spray3d.it

  9. Anonieme zegt:

    OK bedankt!
    Eugene

  10. enz zegt:

    Hallo Livio,
    Ik gebruik de MCA nu al een tijdje voor XRF hierboven 10 keV, het laagst mogelijke met mijn sensor NaI PMT set-up, en met goede resultaten. Bedankt voor het verstrekken van deze applicatie.

    Echter, voor de onderstaande energiebereiken ben ik van plan een X100-7 diodesensor te gebruiken waarvoor ik een Micod versterker en shaper board heb zoals beschreven door Lodovico in het artikel 'Si-PIN Photodiode with Micod CSA-SA'. Hij vermeldt in het artikel dat de pulsbreedte van de uitgang 15 uS en niet erg compatibel met de MCA. Is er een manier om de reactie van de MCA op het signaal te verbeteren, misschien door instellingen aan te passen?
    Ook, Ik ben er niet in geslaagd om nieuwe items toe te voegen aan de isotopenlijst. Hoe gaat dat in zijn werk?
    Vriendelijke groeten
    enz

    • Livio zegt:

      Hoi ECC

      Ik raad fotodiodes af, We zijn er nooit in geslaagd om ze goed te laten gaan, te luidruchtig (vergeleken met de juiste PMT en in de beste arbeidsomstandigheden zoals wij hebben aangegeven). U kunt echter experimenteren met de toepassingsbesturingselementen (met name de Baseline-test en Params-panelen) En als je het niet goed kunt doen, weten we niet wat we moeten doen of wat we moeten veranderen.

      De knop Voorbeeldrijenbestand bewerken wordt alleen gebruikt om enkele veelgebruikte isotopen te selecteren, U kunt sommige toevoegen of verwijderen. Maar het wordt alleen gebruikt om de vierkante vakken te selecteren.

      De lange tabel wordt opgeslagen aan het einde van het INI-bestand naast het uitvoerbare bestand van de toepassing. U kunt de isotopen bewerken en ook nieuwe toevoegen, zoals uitgelegd op de pagina 5 voor de instructies.

      HALLO
      Livio

  11. enz zegt:

    Hallo Livio,

    Bedankt voor uw advies met betrekking tot fotodiodes, Ik hoor u daar. Zien dat ik alle onderdelen al heb – inclusief enkele Am241 knoppen – en kan het zich niet veroorloven om een andere betere te kopen, lage energie PMT alleen voor XRF onder de 10 keV-bereik – Ik mag het toch eens proberen.
    Wat ik al deed plan voor het verbeteren van de diode ruis situatie – anders dan het gebruik van batterijen als voedingen – koelt het kleine montagebord van de detectordiode (versterker board ook?) met een Peltier-element.
    Te beginnen met een bestaande ventilatorgekoelde opstelling die een lekkende en niet-geïsoleerde kleine doos naar beneden kan trekken om -7 C moet enkele initiële gegevens opleveren.
    Als een meetkamer werd geëvacueerd om te zeggen 500 mBar – wat zouden de effecten zijn? Zou dat helpen om de energie te verhogen die het monster bereikt van de Am241-knoppen en op zijn beurt de detector?
    Wat betreft de Am241-knoppen die het monster verlichten – wat zou hun meest effectieve en praktische hoek en afstand ten opzichte van de detector?
    Volgens de instructies heb ik met succes een isotoop toegevoegd. Dank u.

    Vriendelijke groeten
    enz

    • Livio zegt:

      De isotopenlijst staat aan het einde van de “Theremino_MCA_INI.txt” bestand. U kunt dit bestand ook bewerken met Kladblok (wanneer de MCA-app niet actief is).

      Je zou ook in de map kunnen vinden “Extra” de volgende lijsten en andere nuttige bestanden:
      – Isotopes_Energy.txt
      – Isotopes_Energy-met-medisch.txt
      – BibliotheekNaI.txt
      – XRFTable.txt

Over de hoogspanningsprobes Livio Annuleren antwoord

Uw e-mailadres zal niet worden gepubliceerd.