Spectrometrie gamma


Theremino_MCA în timp ce fiind complet drum liber şi OpenSource este un adevărat multi-channel-laborator Analyzer.

Mai multe informaţii:
– Schemele electrice şi planurilor de montaj: www.theremino.com/Technical/schematics
– Software-ul: www.theremino.com/downloads/radioactivity
– Hardware-ul, DIY şi kituri: www.theremino.com/Contacts/Producers
– Imagini şi clipuri video: www.theremino.com/video-and-images
– Articol despre Open-Source Electronics: mestesuguri-la-gama-spectrometrie-semnal conditionat-de-

——————-

Hardware pentru spectrometrie Gamma

Theremino_PmtAdapter conţine o buclă de feedback care poate menţine tensiunea stabile chiar şi în prezenţa de fluctuaţii puternice temperatura. În acest mod calibrare rămâne precise în timp şi rânduri de izotopi nu se mişcă şi se extinde.

ATENŢIA: Pentru performanţe optime utilizaţi tevi PMT cablat ca în fişierul PmtAdapters.pdf – PMT pentru tuburi de impedanţă joasă (cu rezistenţe 1 Mega sau chiar de la 560k) nu poate funcţiona cu aceste adaptoare. Pentru a le folosi ar trebui să înlocuiască lor rezistori, cum este indicat.

Acest adaptor pot fi utilizate cu software-ul bine cunoscut freeware PRA (Mulţumim Marek Dolleiser pentru au pavat drumul pentru acest tip de analiza, software-ul său PRA este o referinţă pentru mulţi ani şi a ajutat mult) dar numai cu Theremino_MCA puteţi face filtrarea şi ştergerea fundal utile pentru a obţine maxim de informaţii într-un termen rezonabil.

Acest fisier include proiectarea PCB, imagini şi SPICE simulări: 3.1 PMT_Adapter_V
Aceasta este versiunea 3.2 cu multe imbunatatiri mici: 3.2 PMT_Adapter_V
Aceasta este versiunea 3.3 cu îmbunătăţiri suplimentare: PMT_Adapter_V3.3

Cele mai importante trăsături:
– Compacte doar 50 X 70 mm
– Nu derivă termică iniţială din bucla de feedback-ul.
– Tensiune reglabila la 500 pentru a 1500 V
– Consum de energie foarte scazut numai 10 Maria @ 5 V
– Unda foarte scăzut doar 100 UV
– Protejate împotriva scurtcircuitelor
– Putere maximă 100 MW
– Preamplificator circuit şi puls extindere (la 3/5 Ne 100 Noi pentru a fi citite de un PC placa de sunet)

Caratteristiche tecniche:
– Compacte doar 50 X 70 mm
– Nessuna deriva termica iniziale grazie al circuito di retroazione.
– Tensiune reglabila la 500 în 1500 V
– Consum foarte redus la 5 v numai 10 dar
– Ultra-scăzut de unda numai 100 UV
– Protejate împotriva scurtcircuitelor
– Max putere 100 MW
– Preamplificator circuit şi lărgirea de impulsuri construit (transportă impulsurile de 3-5 ne 100 noi pentru a fi citite de un PC placa de sunet)

Simplu şi curat reduce defecte de fabricaţie şi le face evident.

În următoarele imagini veţi vedea PMT în repetitii.

Circuit diagramă şi un impuls pentru a proba care arată nivelul de zgomot ’ alimentare, Reţineţi că aceasta este un impuls de energie redusă.

În cele mai recente versiuni de PmtAdapter zgomot este la mai puţin de 100uV. Practic singurul zgomotului cauzat de prelevare de probe în 16 biţi placă de sunet, aşa cum se arată în următoarele două imagini.

Prima imagine arată numai zgomot placa de sunet, zgomotul a doua cu un separate conectate.

——————-

Sistem complet

———————

Pmt adaptorul nu este în producția, Vă puteţi construi o, dar conţine un număr de componente speciale, greu de găsit şi scumpă. Deci, vă recomandăm să contactați Lello, Cine ştie cum să găsească un componente ieftine şi imprima, de asemenea, un număr de PCB pentru prietenii: ufficiotecnico@spray3d.it

Sistemul de echipa Theremino doar se ocupă de cercetarea şi nu vinde articole de fier. Sistemul este complet "Freeware", "Open Source", "Nu pentru Profit" şi "DIY", dar există producători care pot oferi module asamblate şi testate la un preţ mare. Unul cu greu ar putea auto-construi le cheltuind mai puţin. Pentru o listă a producătorilor citiţi această pagină: www.theremino.com/Contacts/Producers


O copita la Hamamatsu PMT R6095 (şi ca)

În acest fişier ZIP proiectul complet Eagle şi GCode pentru cutter: PMT_Socket

Aceste imagini arată cum să se adapteze conectori a tipărit şi cum este încheiat plinta (click pe imagini pentru a le mari)

Condensator, de asemenea, ar putea fi sudate peste (cu două manşoane de izolare pe conduce) şi, pentru a evita scurt circuite cu tubul exterior aluminiu, Este bine să-şi încheie întreaga zonă din PMT placa de circuit imprimat, cu o foaie de foaie de plastic..


Un sistem de MCA pentru Apple (iPhone şi iPad)

De popular demand Alessio a proiectat o versiune specială a PmtAdapter, utilizabil cu software-ul disponibil pe iPhone şi iPad. Software-ul este numit Geiger bot, Ed è ONU riferimento pe la comunità Apple.

Theremino system - iPhone_MCA

Diagrama circuitului este foarte similar cu PmtAdapter pentru PC, dar am adăugat o baterie (Există ’ USB alimentat). Amplitudinea semnalului este redus considerabil, Puteţi trimite toate ’ intrare microfon, că altfel s-ar satura si ar denatura forma puls.

Theremino system - iPhone_MCA Am241 Theremino system - iPhone_MCA - Cs137

Aici puteţi vedea din spectrul obţinut cu americiu şi cesiu. Datorită rezoluţiei afişajului minunat “retinei”, cuvintele sunt atât de mici, care să nu deregleze viziunea frumos fundal negru.

Suntem de ani lumină de un adevărat MCA, Lățime linie “FWHM” (care este cel mai important parametru pentru o MCA) este copleşitoare. Detalii minore ale spectrului sunt complet invizibile. Aici este spectrele acelaşi produs de Theremino MCA:

Theremino MCA - Am241 spectrum Theremino MCA - Cs137 spectrum

Cu o tabletă 12 inci de 180 Euro (cu Windows 10 si transport inclus in pret), ai avea un instrument portabil mult mai convenabil şi mai precise. Dar satisfacţia de a folosind un sistem de Apple, Costă o exagerare, este de nepretuit!


Calibrare şi temperatura

Adaptorul Pmt şi photomultiplier consuma doar câteva zeci de milli Watts, care sunt insuficiente pentru a provoca variaţii de temperatură semnificative. Deci nu trebuie să aşteptaţi pentru o “încălzească timp” între aprindere şi măsurile. Şi acolo ’ nu este chiar o încălzire progresiv în cursul măsurătorilor de foarte mult timp.

Deşi cristale schimba cu temperatura mediului ambiant de performanţă scintilatori, după cum puteţi vedea în imaginea de mai jos:

Scintillation chrystals temperature response graph

Reţineţi că răspunsul la temperatura nu este liniar şi că modificările chiar partie de la pozitiv la negativ, chiar în zona de temperatură normală. Prin care o corecţie automată ar fi inexacte. S-ar lua un tabel de corecţie pentru a fi calibrat pentru fiecare cristal şi acest lucru ar fi foarte complicată şi în cele din urmă nu este de încredere. Mult mai bine face o ajustare cu doi markeri înainte de fiecare măsurare.

Verificaţi cu marker înainte de fiecare măsurare este rapid, exacte şi foarte fiabile. Este recomandabil de a păstra în loc două eşantioane mici (de exemplu, cesiu, americiu) la distanţe corespunzătoare, Deci ai întotdeauna două rânduri mici de referinţă. Cesiu este mai slab şi vă ţineţi-l destul de aproape de sondă în timp ce l ’ americiu deţine aproximativ zece centimetri, sau este închisă într-o capsulă, pentru a reduce activitatea şi ţine-l aproape de sondă.

Cele două linii ar trebui să fie aceeaşi înălţime şi suficient de mici să nu perturbe măsurătorilor. Dacă nu aveţi pentru a măsura precizie cesiu şi l ’ americiu, apoi doi markeri pot rămâne întotdeauna în poziţia. A se vedea liniile lor pe diagrama finala (eventual comentat) de garanția că graficul este perfect calibrat.


Construi un bine în plumb

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

PozzettoMisura_G-Ray_MR02_eng

Măsura constă dintr-o placă de bază, plus unele cilindri concentrice, de diferite mărimi şi grosimi. Tra i componenti si lascia ONU po’ de moale, pentru a facilita Adunarea ’.

Materialul este de fapt alama plumb, pentru a o distinge de ’ sonda gri aluminiu, În timp ce bucata de interior cilindru (abia vizibile) este unic ’ de plastic, cu inel concentrice în plumb.

Toate piesele de plumb au fost fabricate din foi de metal 1,5 grosime mm, tăiat cu o foaie de Bill comune şi în formă de mână, wrap în jurul cilindrilor de aluminiu/otel/plastic am avut disponibile (folosite numai ca “BAN”).

Placa de bază se face prin pliere mai multe ori o bandă de foi de metal de lățime egală, Noţiuni de bază o grosime decente.

Apleacă uşor în jurul marginea dreaptă a unui tabel şi aplatizează cu ciocanul robinete. Plumb este foarte maleabil.

Toate piesele au fost învelite cu hârtie suficient de largă, mâner atât le nu vine în contact direct cu plumb, care tinde să ia-ti mainile murdare. De asemenea, de ce este bun pentru a calcula un pic’ de interval între diferite diametre de piese, Deci, atunci acel strat de hârtie nu rupe orice inserţie/extracţie de cilindri toate ’ acelaşi, care parţial trebuie să se potrivească un interior ’ mai multe (pentru camasa cilindru şi de top)

Pentru a măsura să urmeze acest model:

  1. Primul apare pe o masa de placa de bază şi cilindrul de bază;
  2. Se introduce proba de testat în tubul de bază, aşa că a atinge interiorul (Inferioară) Dell ’ inel de camera: Te pot băga în să-l caz distanţiere;
  3. Ai pus camera (cilindru din plastic şi plumb de susţinere inel) Deci mai jos de proba este centrat pe partea de jos a ’ inel;
  4. El aluneca cămaşa de mai mult de bază ’ în interiorul cilindrului: Acesta va sprijini ţevi de plastic şi inel concentrice de ’ va duce la gaura pentru a permite inserarea ulterioare a sondei;
  5. Se introduce sonda : în cazul meu drepte trage ’ inel de plumb pepinieră de măsurare.

Din testele am făcut acest setup reduce zgomotul de fundal pentru aproape 20 CPS la 3,1 CPS

Marco Russiani

Descărcaţi acest proiect, complet cu mai multe informaţii şi imagini:
Sistem de Theremino - Theremino_Pozzetto_di_Misura_ITA.pdf
Sistem de Theremino - Theremino_G-Ray_Test_Chamber_ENG.pdf

  1. Luca CAMPANA spune:

    Vă mulțumim pentru clarificări exhaustive.

    Vă voi ține la curent cu orice evoluție

    Cordial

    Luca

  2. Paul spune:

    bună, Încerc să reactivez un adaptor Theremino PMT V3.3, pe care am cumpărat-o acum câțiva ani.
    Dacă introduc stick-ul USB modificat în computerul meu arată LED constant și după un timp începe să clipească.
    Dar orice fac pe cutia adaptorului PMT, nu văd nimic “microfon” nivelul de intrare. Aud transverterul sunând în cutie. Poate că PMT-ul conectat la cutie este rupt?
    Cum pot verifica dacă intrarea microfonului este OK? Scoaterea cutiei adaptorului PMT și atingerea contactelor cablului de conexiune între USB și cutie nu afișează niciun semnal de microfon.
    Vă rog să-mi dați ajutor!
    Multe mulţumiri, Paul

    • Livio spune:

      Vă rugăm să faceți un buton dreapta al mouse-ului și să traduceți în limba dvs..

      Greu de înțeles de la distanță. Ai avea nevoie de un expert în electronică care, cu diagramele și unele instrumente pot înțelege ce s-a întâmplat.
      Încerc să vă dau câteva sfaturi…
      Dacă Windows vede adăugarea intrării MIC atunci când conectați adaptorul, cel puțin partea USB funcționează.
      Când conectați adaptorul la USB, Windows scoate sunetul potrivit?
      Poate că mufa nu este complet introdusă?
      Poate că s-a întâmplat ceva cu fotomultiplicatorul?
      Poate că a lovit și a spart paharul?

      Dacă într-adevăr nu puteți, va trebui să îl trimiteți înapoi unuia dintre noi și îl vom remedia gratuit (cu condiția să nu existe componente scumpe de răscumpărat)

  3. Anonim spune:

    Bună ziua Livio,

    Mulțumesc pentru răspunsul rapid. Verificând diverse sonde PMT am aflat că problema nu este cu adaptorul PMT ci cu una dintre sondele PMT. Deci, totul ar trebui să funcționeze bine din partea adaptorului USB.
    Cu stimă, Paul

  4. Kai spune:

    salut,

    Ta “compensare” caracteristica pare să facă o treabă excelentă de îmbunătățire a spectrelor gamma. Puteți să mă îndreptați spre o descriere a ceea ce face acest lucru de fapt?

    În https://www.theremino.com/en/downloads/radioactivity în descrierea v4.2 se numește „Compensare rezoluție”. În https://www.theremino.com/wp-content/uploads/files/GammaSpec_ENG.pdf pe pag 35 se numeste “lărgirea compensației”. În https://physicsopenlab.org/2016/02/07/energy-resolution-in-gamma-spectrometry/ se numeste “Compensarea software-ului”.

    Sunt acestea același lucru? Ce face de fapt?

    mulţumesc!

  5. Eugen Sigal spune:

    bună,

    Încerc să modific adaptorul plăcii de sunet 3D, cu toate acestea, nu le fac exact ca cele din instrucțiuni. Are cineva instrucțiunile actualizate despre cum să modificați placa de sunet audio (poate si niste scheme).

    vă mulţumesc!
    Eugene

    • Livio spune:

      Dacă placa de sunet este diferită, nimeni nu vă poate ajuta fără inginerie inversă.

      Cel mai bun sfat este să urmați semnalul MIC până la cip și apoi să vă dați seama unde să tăiați și unde să puneți componentele.

      imi pare rau dar numai tu (sau unii dintre prietenii tăi care sunt experți în electronică) o pot face.

  6. Jay Cast spune:

    Bună ziua Livio, a au un master theremino DIL-V5.

    Cum pot face Theremino MCA să recunoască semnalele de la portul USB al computerului meu ?

    Theremino MCA recunoaște doar sinalele microfonului.

    Sau cum pot face pentru a obține un sinal analogic pe pin 1 și transmite un sinal digital de la pin 2.

    • Livio spune:

      Aplicația Theremino-MCA recunoaște doar semnalele microfonului.

      Dacă nu aveți placa de sunet modificată, ai putea folosi orice placa de sunet cu o intrare MIC, de asemenea fara modificari.
      Zgomotul la energiile joase va fi mai mult decât normal, dar va funcționa.

      • Jay Cast spune:

        Cum pot face pentru a primi un semnal analogic pe Theremino Master DIL-V5 și a transmite pe placa de sunet cu o intrare MIC ?

        multumesc ca mi-ai raspuns

        • Livio spune:

          Masterul nu poate primi semnale audio.
          Nu puteți utiliza masterul pentru spectrometria Gamma.

          TREBUIE să utilizați un NaiTl Christal și un tub PMT și apoi conectați PMT-ul la un adaptor PMT și apoi conectați ieșirea adaptorului PMT la o intrare MIC a cardului audio.

          O alternativă mai bună este să utilizați un PMT_AudioAdapter conectat direct la USB

          Sunați la Lello dacă nu puteți construi aceste componente.
          Europeanul = ufficiotecnico@spray3d.it
          Vânzător Lello pe eBay = maxtheremino

  7. Anonim spune:

    Bună ziua Livio,

    Lucrez la realizarea unei versiuni portabile a spectrometrului Gamma. De unde pot obține un sistem MCA pentru Apple (iPhone și iPad)? Cel listat pe magazinul Apple este doar un contor Geiger (Geiger bot) și nu are funcție de spectrometrie.

    vă mulţumesc,
    Eugene

    • Livio spune:

      îmi pare rău, Cunoaștem doar sistemele Windows și deci nu vă putem ajuta în acest sens.
      Pentru a face lucrul proiectelor noastre pe alte sisteme decât Windows este foarte dificil și necesită cunoștințe profunde despre programarea acestor sisteme.

  8. Anonim spune:

    Livio,
    Vorbesc despre același sistem de Theremino pe care l-ați menționat pe aceeași pagină web unde ne aflăm chiar acum. Doar derulați în sus câteva:

    “La cererea publicului, Alessio a proiectat o versiune specială a PmtAdapter, utilizabil cu software-ul disponibil pe iPhone și iPad. Software-ul se numește bot Geiger, ed è un riferimento per la comunità Apple.”

    • Livio spune:

      îmi pare rău, Mă gândeam la software-ul nostru MCA, Dar dacă aveți nevoie doar de hardware, poate că este posibil.
      Acum explorez acest proiect vechi (despre 5 sau 10 Ani) și apoi scriu un alt mesaj explicând cum să obțineți acest modul hardware sau să îl construiți (dacă este posibil).

    • Livio spune:

      M-am uitat la secțiunea lui Alessio. Acum, o tabletă mică cu Windows ar costa chiar mai puțin decât 100 Euro și spectrele rezultate ar fi semnificativ mai bune.

      Dar dacă doriți cu adevărat să o faceți cu Apple, veți avea nevoie de::
      1) Aplicația Geiger Bot : https://apps.apple.com/it/app/geiger-bot/id427728355
      2) Un adaptor PMT pe care îl puteți construi singur sau îl puteți construi de Lello, așa cum este explicat aici:
      https://www.theremino.com/en/blog/gamma-spectrometry
      3) Alimentarea adaptorului PMT cu un 5 Volt îl puteți găsi peste tot, dar aveți grijă să nu fie zgomotos. O bancă de alimentare s-ar descurca foarte bine, în timp ce un adaptor de alimentare de 220V nu ar face.
      4) Adăugați un divizor rezistiv sau un trimmer la ieșirea adaptorului PMT.
      5) Conectați ieșirea adaptorului PMT la o mufă potrivită pentru intrarea Apple (Probabil că va fi nevoie de o mufă cu 4 poli și semnalul ar trebui să fie vârful)

      Dacă aveți Lello, faceți-o, Îi voi explica cum să împartă și ce Jack să folosească. Dar, în acest caz, va trebui, de asemenea, să spuneți exact la ce Apple trebuie să îl conectați și, dacă este posibil, să ne spuneți cum trebuie făcută mufa pentru intrarea microfonului.

      Pentru a contacta Lello, scrieți e-mailul în datele mesajului (nu o vom publica),
      sau scrie-i lui Lello la: ufficiotecnico@spray3d.it

  9. Anonim spune:

    Ok, îţi mulţumesc!
    Eugene

  10. etc spune:

    Bună ziua Livio,
    Folosesc MCA de ceva vreme pentru XRF de mai sus 10 Kev, cel mai mic posibil cu senzorul meu NaI PMT configurat, și cu rezultate bune. Vă mulțumim pentru furnizarea acestei aplicații.

    Cu toate acestea, pentru intervalele de energie de mai jos intenționez să folosesc un senzor de diodă X100-7 pentru care am un amplificator Micod și o placă de modelare așa cum este descris de Lodovico în articolul "Fotodiodă Si-PIN cu Micod CSA-SA". El menționează în articol că lățimea impulsului de ieșire este 15 uS și nu este foarte compatibil cu MCA. Există o modalitate de a îmbunătăți răspunsul MCA la semnal, poate prin modificarea setărilor?
    De asemenea, Nu am reușit să adaug noi intrări la lista izotopilor. Cum funcționează??
    cu stimă
    etc

    • Livio spune:

      Bună ECC

      Vă sfătuiesc împotriva fotodiodelor, Nu am reușit niciodată să le facem să meargă bine, prea zgomotos (comparativ cu PMT potrivit și în cele mai bune condiții de lucru, așa cum am indicat). Cu toate acestea, puteți experimenta cu comenzile aplicației (în special testele de bază și panourile Params) Și dacă nu reușiți, nu vom ști ce să facem sau ce să schimbăm.

      Butonul Editare fișier rânduri eșantion este utilizat numai pentru selectarea unor izotopi utilizați frecvent, Puteți adăuga sau elimina unele. Dar este folosit doar pentru a selecta casetele pătrate.

      Tabelul lung este stocat la sfârșitul fișierului INI lângă executabilul aplicației. Puteți edita izotopii și, de asemenea, puteți adăuga alții noi, așa cum este explicat pe pagină 5 instrucţiunilor de.

      SALUT
      Livio

  11. etc spune:

    Salut Livio,

    Vă mulțumim pentru sfaturi cu privire la diodele foto, Te aud acolo. Văzând că am deja toate părțile – inclusiv unele butoane Am241 – și nu-și pot permite să cumpere altul mai bun, PMT cu consum redus de energie doar pentru XRF sub 10 Gama keV – S-ar putea să încerc oricum.
    Ceea ce am planificat deja pentru îmbunătățirea situației zgomotului diodelor – altele decât utilizarea bateriilor ca surse de alimentare – răcește placa mică de montare a diodei detectorului (placă amplificator, de asemenea?) cu un element Peltier.
    Începând cu o configurație răcită cu ventilator existentă, care poate trage în jos o cutie mică neetanșă și neizolată pentru a -7 C ar trebui să furnizeze câteva date inițiale.
    Dacă o cameră de măsurare a fost evacuată să spună 500 mBar – Care ar fi efectele? Ar ajuta acest lucru la creșterea energiei care ajunge la eșantion de la butoanele Am241 și, la rândul său, la detector??
    În ceea ce privește butoanele Am241 care luminează eșantionul – Care ar fi unghiul și distanța lor cea mai eficientă și practică în raport cu detectorul?
    Urmând instrucțiunile, am adăugat cu succes un izotop. vă mulţumesc.

    cu stimă
    etc

    • Livio spune:

      Lista izotopilor se află la sfârșitul “Theremino_MCA_INI.txt” fişier. Puteți edita acest fișier și cu Notepad (când aplicația MCA nu rulează).

      De asemenea, puteți găsi în dosar “Suplimentar” Următoarele liste și alte fișiere utile::
      – Isotopes_Energy.txt
      – Isotopes_Energy-cu-medici.txt
      – BibliotecaNaI.txt
      – XRFTable.txt

Leave a Reply to vital1 Anula răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicat.