Scionix Szintiilationsdetektor 51B51/2

ABel · 26. Mai 2025, 15:44

Hallo,

hier die berichtigten Histogramme aus Beitrag #28.

Meine ,,Überraschend war, das mit höherer HV die Counts zurückgehen." beruhte also auf einem Fehler!

Generell ist mein Eindruck: Mit kleinerer Hochspannung wandern die hohen Energien nach rechts, aber nicht ganz so weit wie sie sollten, dafür werden die Peaks bei den kleineren Energien flacher (die Halbwertsbreite größer).

Ist das immer so?

Gruß Andreas

Zugpferd · 27. Mai 2025, 07:57

Wie schon mal gesagt Andreas, ändere nur eine Stellschraube zur Zeit.
Ich würde mal sagen nimm den Lastwiderstand den dir die meisten geraten haben, dann lässt du sowohl das Nuklid als auch die Geometrie gleich und änderst nur die HV.
In meinen Beiträgen kannst du sehen das ich das damals so gelernt habe das man die Plateau Spannung ermitteln soll, auch wenn einige sagen das sei heute nicht wichtig, Ich wollte das so machen wie früher.

Alles so lassen wie es ist und mit 400V na sagen wir mit 300V starten. Dann wirst du sehen wie viele pulse registeiert werden, aufschreiben in Excel. Spannung in 25V Schritten erhöhen wieder messen. Usw. Ich würde jetzt mal sagen bis 1050v so ca.

Du wirst sehen das du eine plötzlich ansteigende Kurve sehen wirst bei der Einsetzspannung nenne ich das mal, dann bleibt die Pulsrate relativ stabil über einen weiten HV Verlauf bis sie plötzlich wieder stark ansteigt.

Wenn du die Excel Sachen durchgeführt hast erstellst du ein punktdiagramm aus den zahlen und stellst y Achse auf logarhytmisch. Dann siehst du eine steigende Flanke, eine dann flache Linie und plötzlich wieder stark steigende Flanke.
Auf dem Teil der sich fast waagerecht befindet kannst du nun die Mitte nehmen , ändere sagen ein Drittel und schon hast du die HV für die Schaltung die du hast.

Nun kannst du deinen Widerstand ändern und von vorne beginnen.

Dabei achtest du nur noch darauf ob sich das Spektrum in die von dir gewünschte Richtung verändert.

Ich frag nochmal, wieso nimmst du nicht 1Meg Ohm pro Dynode?
So habe ich das von Steven gelernt da seine Schaltung auch nur wenige mA aus der USB Versorgung schafft.

Thorium, Radium, Uran und so sind für mich absolut schlechte Kalibrier Präparate, die haben viel zu viele Linien.
Ich würde Cs137 nehmen, Lu176, Co60, K40, Am241.
Die sind sehr viel einfacher (für mich) zu nutzen, die Peaks kennt man schnell und kann sie schnell erkennen.

Zum Thema Spannung, das dein Messgerät einen Innenwiderstand hat ist dir bekannt und den wendest du auch richtig an?
Nicht das Du 700misst und da erst 450 sind. Die von dir beschriebene Schaltung hat ja sicherlich kein Messgerät eingebaut, da hab ich den Vorteil das die Gammaspectacular eine Anzeige haben. Mit meinem Multimeter Fluke größer 20Mohm muss ich schon 20Mohm in Reihe schalten damit ich die Hälfte der Spannung messen kann, sonst 1Gohm und entsprechend sind es dann 0,7V anstatt 700.
Daher die Plateau Spannung finden, dann ist egal was das Messgerät zeigt.

Ich such nochmal Doku dafür raus.

Zugpferd · 27. Mai 2025, 08:14

Hier ist das nochmal an anderer Stelle beschrieben mit der Messung und 25V Messung...

https://www.physics.ucla.edu/~hauser/classes/180F/Calibrations.pdf

Die Spannungen du du da nun liest haben null Empfehlungswert, die Spannung lässt dich erstmal kalt und du fängst wie gesagt ab 300 V an zu messen.

Mit Messen meine ich dein Theremino Dings, da wird es doch ne Anzeige geben wie viel Pulse er gemessen hat. Auch hier alle Knöpfe so lassen wie sie plausibel sind und während der Messung keine Änderungen durchführen.

Radioquant98 · 27. Mai 2025, 09:53

Als allererstes würde ich den Dynodenteiler so bestücken, daß meine HV es ohne zusammbrechen der Spannung schafft und noch min 30% Reserve hat. Dann den Anodenwiderstand so wählen, daß der PMT die höchste Verstärkung hat (oder zumindest den im Datenblatt angegebenen Anodenwiderstand).
Und erst dann was Zugpferd schreibt.

Viele Grüße
Bernd

Zugpferd · 27. Mai 2025, 12:50

Zitat von: Radioquant98 am 27. Mai 2025, 09:53Als allererstes würde ich den Dynodenteiler so bestücken, daß meine HV es ohne zusammbrechen der Spannung schafft und noch min 30% Reserve hat. Dann den Anodenwiderstand so wählen, daß der PMT die höchste Verstärkung hat (oder zumindest den im Datenblatt angegebenen Anodenwiderstand).
Und erst dann was Zugpferd schreibt.

Viele Grüße
Bernd

stimmt.

ABel · 27. Mai 2025, 15:05

Hallo,

zum Counts zählen verwende ich Theremino MCA, aber mit welchen Optionen?
Mit oder ohne "Baseline test"? Soweit ich das sehe ist der Zusammenhang hier nicht linear.
Mit oder ohne "IIR Filter"? ...

Gruß Andreas

ABel · 29. Mai 2025, 19:16

Hallo,

ich hab da Probleme bei der Bestimmung der richtigen HV für meinen PMT. Jedenfalls bei der Benutzung mit Theremino MCA. Gibt es dafür andere, bessere Software?

Alles Folgende ist mit einer .wav-Aufzeichnung der PmtPulses aus der MCA-Simulation gemacht (50Hz, 3,408 sec, also ca. 170 Counts). Sie werden vom Audio-Interface abgespielt und mit einem Patch-Kabel gleich wieder aufgenommen. Also eine D/A- mit folgender A/D-Wandlung (kein virtuelles Interface!).

Ohne Puls am Adapter und ohne ,,Baseline test" bekomme ich einen Peak bei 7,81keV. Wohl vom Rauschen. Immerhin 17004,7 ,,Pulses per sec.". Mit ,,Baseline test" oder mit ,,Min. energy" von 16keV verschwindet er.

Mit PmtPulses unter 0dB bekomme ich neben dem ,,richtigen" Peak noch einen am linken Rand. Der ist höher als der ,,richtige". Zieht man von den 2417 Pulses die 170 ,,richtigen" ab, dann bleiben noch 2247 in 7 sec., also 321 Pulses per sec.. OK, kann ich mit der ,,Min. enery" von 50keV auch ausblenden.

Entgegen meiner Erwartung zählt MCA sogar PmtPulses wenn sie übersteuert sind. Allerdings entstehen dabei weitere Counts am linken Rand, die aber > als 50keV sind.

Nun das Dilemma: Für hohe Hochspannungen brauche ich einen hohen Wert von ,,Min. energy", für niedrige hingegen blende ich damit den Bereich aus, wo sich was tut. Und für einen Bereich von 300V bis 1000V finde ich auch keine sinnvolle Einstellungen für ,,Audio gain" und ,,Energy trimmer" die für den ganzen Bereich passt.

Anliegend auch ein Tabelle mit den ersten Werten, bis es dann für mich nicht mehr weiter ging.

Wie komme ich damit weiter?

Gruß Andreas

ABel · 30. Mai 2025, 10:12

Hallo,

nun wollte ich als ersten Schritt das Diagramm der Maximalamplituden (binnen 5 Min.) über der HV aufnehmen. Siehe da, bei 3V ist Schluss. Wenn man sich die Pulse dann ansieht, ist klar warum: Der PMT-Adapter verrundet allen höheren Input-Pulsen die Kuppe auf eine Maximalamplitude von ca. 3V am Output.

Ich muss also die Amplitude für die Pulse aus dem Divider kleiner machen. Die 330kOhm Lastwiderstand, mit denen ich hier gearbeitet hatte, sind also eindeutig zu hoch für den PMT-Adapter.

Im nächsten Schritt werde ich den Lastwiderstand so weit verringern, das bei 850V HV Amplituden unter 1V entstehen.

Gruß Andreas

ABel · 30. Mai 2025, 16:40

Hallo,

ich musste mit meinem Lastwiderstand auf 3 kOhm runtergehen. Das klappt aber auch nicht.
Bei 900V HV fallen die Counts schon bei 500keV in den Keller. Scheinbar lässt ab einer bestimmten Schwelle die Empfindlichkeit für höhere Energien rapide nach. Weil dann die Counts bei den hohen Energien fehlen kommt das Ganze dann nicht über 350 Pulses per sec. hinaus. Also kein Anstieg bei größerer HV.

Im nächsten Schritt werde ich den Lastwiderstand noch kleiner machen und mir die Counts für einen bestimmten Peak notieren. Der muss natürlich unter 500keV liegen, also z.B. der für Pb214 bei 351,9 keV (Messobjekt ist ein Uraninit-Steinchen in 10 cm Entfernung zum Detektor).

Gruß Andreas

ABel · 30. Mai 2025, 20:30

Hallo,

anbei eine Audacity-Aufzeichnung mit einem Lastwiderstand von 3 kOhm und von 1 kOhm. Was da mit 1 kOhm passiert weiß ich nicht?! Noch nicht einmal ob das vom Netzteil kommt oder aus dem PMT-Adapter?! Nur der Lastwiderstand ist anders, alles andere ist gleich.

Gruß Andreas

Peter-1 · 30. Mai 2025, 23:44

Ich verstehe das alles nicht und vermute, dass das Thema "Erdschleifen" absolut unbekannt ist. Mit hohem Strom ( = hoher Spannung ) wird der PMT schön gegrillt. Stabilität wo bleibst du

ABel · 31. Mai 2025, 10:10

Hallo,

mein Problem von gestern bin ich losgeworden, indem ich den BNC-T-Adapter mit meiner Widerstandskaskade (20x12MOhm) zur Messung der HV, auf das andere Ende des BNC-HV-Kabels umgesetzt habe (vom PMT-Adapter auf den Divider)?!

Nun habe ich mit einem Lastwiderstand von 1kOhm gemessen. Wie sich zeigt, sind 5 Minuten Messzeit zu gering, die Werte springen zu sehr hin und her.

Generell habe ich aber den Eindruck, das es auch mit längerer Messzeit mit der Plateau-Ermittlung so nicht klappt. Die Histogramme mit 1 bzw. 3 kOhm Lastwiderstand verschleifen bei den niedrigeren Energien zu sehr. Das Histogramm in der Anlage zeigt 1kOhm bei 700V in grün, 330kOhm bei 580V in rot und 47 kOhm bei 600V in blau.

Ich muss also mit dem Lastwiderstand nach oben - möglicherweise irgendwo zwischen 3 und 47 kOhm.- und brauche dafür einen modifizierten PMT-Adapter der evtl. sogar abschwächt statt verstärkt.

Wie kann ich denn den Puls zwischen Divider und PMT-Adapter so schwächen, das meine Filterparameter im PMT-Adapter nicht mit verändert werden? Einfach einen Widerstand dazwischen geht nicht, hab ich schon ausprobiert, dann werden für MCA die Pulse zu lang.

Gruß Andreas

Zugpferd · 31. Mai 2025, 23:26

Wieso spielst du noch mit Lastwiderstand?
Ich sagte ein Setup und nur HV ändern.

Counts zählen und nicht counts per Bin/ Energie.

Ist dein Messteiler zur Spannungsbestimmung evtl. Der Übeltäter? Messe mal die HV und Klemm den dann ab und Vergleiche die Werte mit angeschlossenem Messteiler.

Über 850V solltest du nicht betreiben über eine lange Zeit.
Nur zur Ermittlung des Plateaus würde ich das machen.

Zugpferd · 31. Mai 2025, 23:27

Messzeit gleich lassen beim erhöhen der HV.

ABel · 01. Juni 2025, 07:21

Hallo Zugpferd,

Zitat von: Zugpferd am 31. Mai 2025, 23:26Wieso spielst du noch mit Lastwiderstand?

weil mir die Histogramme mit 1 und 3 kOhm nicht zusagen. Sie haben zwar etwas mehr Counts bei hohen Energien, dafür zeichnen sich die 3 Spitzen von Pb214 nicht mehr deutlich ab.

Mit einem höheren Lastwiderstand kann ich aber den Anstieg nach dem Plateau (zu den größeren Energien hin) nicht mehr sehen (siehe #37). Es ist sogar die Frage, ob das was ich da als Plateau sehe wirklich vom PMT kommt, oder nicht eine Charakteristik des PMT-Adapters ist?!

Gruß Andreas