伽马能谱测量


Theremino_MCA 同时完全免费和开放源码是一个真正的多通道实验室分析仪.

更多的信息:
– 电气原理图和程序集计划: www.theremino.com/technical/schematics
– 软件: www.theremino.com/downloads/radioactivity
– 硬件, DIY 和工具包: www.theremino.com/contacts/producers
– 图像和视频: www.theremino.com/video-and-images
– 关于开源电子文章: 工艺品的伽马光谱信号调理-的-

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伽马能谱测量的硬件

Theremino_PmtAdapter 包含一个反馈回路,可以保持紧张甚至在强的温度波动稳定. 以这种方式校准仍然准确随着时间的推移和同位素的行不会移动且不展开.

注意: 为获得最佳性能使用管道 PMT 有线在文件 PmtAdapters.pdf 中所示 – PMT 为低阻抗管的 (与电阻器 1 巨型甚至从 560 k) 不能使用这些适配器. 要使用它们应取代其电阻如.

此适配器可以用众所周知的免费软件 PRA (我们感谢马雷克 Dolleiser 铺平了道路为这种分析方法, 其软件 PRA 是多年的参考和帮助了很多) 但只用 Theremino_MCA 你可以过滤和删除有用的背景,要在一段合理时间内的最大信息.

此文件包括 PCB 的设计, 图像和 SPICE 电路仿真: 3.1 PMT_Adapter_V
这是版本 3.2 与许多小的改进: 3.2 PMT_Adapter_V
这是版本 3.3 随着进一步的改进: PMT_Adapter_V3.3

最突出的特点:
– 紧凑的只 50 X 70 毫米
– 由于反馈回路没有初始热漂移.
– 可调电压从 500 自 1500 V
– 只有非常低功耗 10 @ 马 5 V
– 只有非常低纹波 100 UV
– 防止短路
– 最大输出功率 100 MW
– 前置放大器电路和脉冲放大 (从 3/5 我们对 100 我们读的 PC 声卡)

Caratteristiche tecniche:
– 紧凑的只 50 X 70 毫米
– Nessuna 衍生 termica iniziale grazie al circuito di retroazione.
– 可调电压从 500 只有在 1500 V
– 5 v 只在很低的消耗 10 但
– 超低纹波只 100 UV
– 防止短路
– 最大输出功率 100 MW
– 前置放大器电路,以及扩阔内置的冲动 (从进行冲动 3-5 我们对 100 我们读的 PC 声卡)

简洁明快降低了制造过程的缺陷,使他们很明显.

在下面的图片你看到在排练 PMT.

电路原理图和冲动,样品,显示噪声级别的 ’ 电源, 请注意,这是一个低能量脉冲.

在最新版本的 PmtAdapter 噪声小于 100uV. 由于采样中几乎唯一的噪音 16 位声卡, 两个下面的图像所示.

第一张图片显示只有噪声声卡, 第二个噪音与一个单独的连接.

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完整的系统

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光电倍增管适配器不是在生产中, 你可以建造它却包含大量的特殊部件, 难找到和昂贵. 因此,我们建议您联系Lello, 谁知道如何找到便宜的组件和也打印大量的 PCB 的朋友: ufficiotecnico@spray3d.it

Theremino系统团队只处理研究和不卖硬件. 该系统是完全"免费", "开放源代码", "不是为了利润"和"DIY", 但有可以提供模块制造商组装和测试,并提供一个合理的价格. 自制的花费更少. 生产者的列表,请阅读此页: www.theremino.com/contacts/producers


蹄到滨松光电倍增管 R6095 (等)

在这个 ZIP 文件完整的项目鹰和刀具 GCode: PMT_Socket

这些图片展示如何适应连接器为打印和趾板如何结束 (单击图片放大)

该电容器可能也可焊接跨 (与两个绝缘袖子上的潜在顾客) 和, 为了避免与外铝管短路, 它是好来包装整个地区从 PMT 印刷电路板, 用一张塑料布。.


苹果 MCA 系统 (iPhone 和 iPad)

由大众需求 Alessio 设计了一种特殊版本的 PmtAdapter, 可用与 iPhone 和 iPad 上可用的软件. 软件被称为 盖革 bot, 教育署 è 联合国 riferimento la comunità 苹果每.

Theremino system - iPhone_MCA

电路原理图是非常类似于 pc PmtAdapter, 但我添加了一个电池 (还有 ’ USB 供电). 信号幅度将大大降低, 您可以发送所有 ’ 麦克风输入, 否则为会饱和,会扭曲了脉冲形状.

Theremino system - iPhone_MCA Am241 Theremino system - iPhone_MCA - Cs137

在这里你可以看到与镅、 铯得到的光谱. 由于精彩显示分辨率 “视网膜”, 话是这么小, 那请勿打扰的美丽的黑色背景的愿景.

我们是一个真正的 MCA 光年, 线宽 “半峰宽” (这是马华的最重要参数) 是压倒性的. 次要的细节的频谱是完全看不见. 这里是由 Theremino MCA 的同一谱:

Theremino MCA - Am241 spectrum Theremino MCA - Cs137 spectrum

平板电脑 12 由英寸 180 欧元 (与 Windows 10 和价格包含运费), 你会有更多方便和准确的便携式仪器. 但使用苹果系统的满意度, 它的成本夸张, 是无价的!


校准和温度

光电倍增管适配器和光电倍增管消耗仅几十毫瓦, 这并不足以引起巨大的温度变化. 所以你不必等待 “热身的时间” 点火与措施. 还有 ’ 不是甚至逐步变暖期间很长的测量.

虽然随环境温度性能闪烁晶体, 正如你看到在下面的图片:

Scintillation chrystals temperature response graph

请注意,对温度的反应并不是线性,变化甚至边坡从正到负, 在正常温度方面的权利. 藉以自动更正将不准确. 它将采取修正表校准每个晶体,这将是非常复杂和最终不可靠. 更好地作出调整,与之前每次测量两个标记.

之前每次测量是快速检查与标记, 准确、 非常可靠. 它被建议继续在地方两个小样本 (例如,铯和镅) 在适当的距离, 所以你总是有两个小行的参考. 铯是弱按住它足够同时 l 探针接近 ’ 镅容纳约十厘米, 或被封闭在一个胶囊, 要减少其活动,不要让他远离探头.

这两条线应该是相同的高度和足够小的不要去打扰的测量. 如果你不需要测量精确的铯和 l ’ 镅, 两个标记可以一直留在位置. 最后的图表上看到他们的台词 (可能评论) 从图表完全校准的安全.


建立铅的一口井

要用于衡量水平的放射性和放射性物质、 自然背景.

PozzettoMisura_G-Ray_MR02_eng

措施包括底座板, 再加上一些同心圆柱, 各种尺寸和厚度. 组件之间留下的东西’ 可宽延时间, 为了便利大会 ’.

这种材料是实际上铜铅, 为了区别于 ’ 探针灰色铝板, 而这块内筒 (几乎看不见) 是唯一的 ’ 的塑料, 与铅的同心环.

所有的铅零件是由金属板 1,5 m m 厚, 切断与张共同的条例草案和手工捏成,包铝,钢,塑料圆筒周围过可用 (仅用作 “一毛钱”).

底座板是由折叠几次板材宽度相等的一条, 得到一个体面的厚度.

表表直边缘易弯并展平与锤轻拍. 铅是很好的延展性.

所有的碎片都包纸足够宽, 他们不会直接接触铅的这么句柄, 这往往会弄脏你的手. 此外为什么是好一点计算’ 可宽延时间之间各种直径的碎片, 于是,纸张涂布不打破缸所有任何插入/提取 ’ 相同, 这部分必须符合一个里面 ’ 更多 (至于油缸和顶部的衬衫)

衡量你遵循这种模式:

  1. 第一次出现在一张桌子上底座板和缸底;
  2. 你插入在基管待测样品, 所以,它涉及到里面 (较低) 戴尔 ’ 测量室环: 你可以给它盖被子下适当的间隔;
  3. 你把测量室 (塑料圆筒和铅支持环) 因此,以下示例集中在底部的 ’ 环;
  4. 他滑倒了他的衬衫超过基本 ’ 缸内: 它将支持的塑料管和同心环的 ’ 将导致孔以便随后插入探针的;
  5. 你插入探针 : 以我为例直画 ’ 环的铅测量苗圃.

从我所做的测试这种设置可减少背景噪声几乎 20 对 CPS 3,1 CPS

Marco Russiani

下载此项目, 完成更多的信息和图片:
Theremino 系统 - Theremino_Pozzetto_di_Misura_ITA.pdf
Theremino 系统 - Theremino_G-Ray_Test_Chamber_ENG.pdf

  1. 卢卡坎帕纳 说:

    感谢您详尽的说明.

    我会及时通知您任何进展

    热诚

    卢卡

  2. 保罗 说:

    你好, 我正在尝试重新激活Theremino PMT适配器V3.3, 我几年前买的.
    如果我将修改后的USB记忆棒插入计算机,它会一直显示LED,并在一段时间后开始闪烁.
    但是,无论我在PMT适配器盒上做什么,都看不到 “麦克风” 输入水平. 我听到盒子里有变速箱声音. 也许连接到盒子的PMT坏了?
    如何检查麦克风输入是否正常? 卸下PMT适配器盒并触摸USB和盒之间的连接电缆的触点不会显示任何麦克风信号.
    请给我一些帮助!
    许多感谢, 保罗

    • 里维奥 说:

      请点击鼠标右键并用您的语言翻译.

      远距离难以理解. 您需要一位电子专家, 与图表和一些工具可以了解发生了什么.
      我尝试给你一些建议…
      如果Windows在连接适配器时看到添加的MIC输入,则至少USB部分可以工作.
      将适配器插入USB Windows时,声音正确?
      插孔未完全插入?
      光电倍增管可能发生了问题?
      也许他受到重创并摔碎了玻璃?

      如果您确实无法做到,则必须将其发送回我们中的一个,我们将免费为您修复 (如果没有昂贵的组件可以回购)

  3. 匿名 说:

    你好 Livio,

    感谢您的快速回复. 通过检查各种PMT探针,我发现问题不在于PMT适配器,而在于PMT探针之一. 因此,从USB适配器的角度来看一切都应该正常工作.
    问候, 保罗

  4. 说:

    你好,

    您的 “赔偿” 功能似乎在改善伽马光谱方面做得很好. 你能指出我对这实际上在做什么的描述吗?

    https://www.theremino.com/en/downloads/radioactivity 在 v4.2 的描述中,它被称为“分辨率补偿”. 在 https://www.theremino.com/wp-content/uploads/files/GammaSpec_ENG.pdf 在 pg 35 它被称为 “扩大补偿”. 在 https://physicsopenlab.org/2016/02/07/energy-resolution-in-gamma-spectrometry/ 它被称为 “软件补偿”.

    这些是同一件事吗? 它实际上在做什么?

    谢谢你!

  5. 尤金·西格尔 说:

    你好,

    I am trying to modify the 3D sound card adapter, 然而, they don’t make them exactly like the one in the instructions. Does anyone have the updated instructions on how to modify the audio sound card (perhaps some schematics as well).

    谢谢!
    Eugene

    • 里维奥 说:

      If the sound card is different no one can help without reverse engineering your card.

      My best advice is to follow the MIC signal all the way to the chip and then figure out where to cut and where to put the components.

      I’m sorry but only you (or some of your friends who are experts in electronics) can do it.

  6. 杰伊演员 说:

    你好 Livio, a have a theremino master DIL-V5.

    How can I make the Theremino MCA recongnise the signals from USB port of my computer ?

    The Theremino MCA only recongnise sinals of the microphone.

    Or how can I do to get a analogic sinal on pin 1 and transmit a digital sinal from pin 2.

    • 里维奥 说:

      The Theremino-MCA application only recongnize the microphone signals.

      If you do not have the modified sound card, you could use any sound-card with a MIC input, also without modifications.
      The noise at the low energies will be more than normal but it will work.

      • 杰伊演员 说:

        How can I do to receave an analogic signal on the Theremino Master DIL-V5 and transmit to the sound card with a MIC imput ?

        thanks for answering me

        • 里维奥 说:

          The Master can not receive audio signals.
          You can not use the master for the Gamma Spectrometry.

          You MUST use a NaiTl Christal and a PMT tube and then connected the PMT to a PMT-Adapter and then connect the PMT-Adapter output to an audio card MIC input.

          A better alternative is to use a PMT_AudioAdapter directly connected to the USB

          Call to Lello if you can not build these components.
          书店 = ufficiotecnico@spray3d.it
          Lello seller on eBay = maxtheremino

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