Theremino_Geiger
Domanda
Quali componenti servono per mettere insieme un set di misurazione Geiger?
Risposta
– Un Master ( https://www.theremino.com/contacts/producers )
– Un Geiger Adapter ( https://www.theremino.com/contacts/producers )
– Un Tubo Geiger (da comprare su eBay)
– Un cavetto USB (come quelli delle stampanti)
Domanda
Come si collega un tubo geiger?
Risposta
Ecco una immagine che mostra tutti i collegamenti. (fare click sulla immagine per ingrandirla)
Qui si vede un tubo SBM20 collegato al GeigerAdapter, dato che è un tubo da 400V c’e’ un ponticello di stagno nella posizione 400V. Fare attenzione a connettere il polo positivo sul lato giusto del tubo e usare fili di collegamento piccoli e morbidi. Il cavo con il jack è compreso nel prezzo del GeigerAdapter, gli altri cavi no. Chi non dispone di un saldatore può chiedere di mandargli il GeigerAdapter con due fili già saldati e poi collegarli al tubo Geiger con degli anelli elastici ricavati tagliando un tubetto di gomma con le forbici, o anche solo con due piccoli elastici avvolti in più giri, o con nastro isolante.
In questa immagine il filo rosso appare più lungo di quello nero ma normalmente si fa il contrario, si dispone il tubo Geiger con il lato positivo vicino all’adattatore in modo che il filo rosso (con l’alta tensione) sia lungo alcuni centimetri al massimo.
IMPORTANTE: Non c’è nessun pericolo a toccare i 400 Volt con le mani, non si sente niente perché l’alimentatore è limitato in corrente e non appena lo si tocca la tensione cade immediatamente a zero.Domanda
Quali sono i tubi Geiger consigliati?
Risposta
Il miglior tubo per i primi esperimenti di misurazione è lo SBM20 che è sensibile, robusto e costa poco. Molte altre risposte utili si trovano nei file di documentazione del programma ThereminoGeiger, scaricatelo da qui: downloads/uncategorized e leggete i file che si trovano nella cartella “Docs”. Nel file “ProgramHelp_ITA.pdf” c’è una tabella con le più importanti caratteristiche dei migliori tubi Geiger.
Domanda
Perché collegando i GeigerAdapter della prima serie ai pin 1 o 2 del Master il master smette di lampeggiare e si scollega e ricollega in continuazione dall’USB?
Risposta
Se si dispone di un GeigerAdapter delle prime serie (senza serigrafia) è meglio collegarlo ai master sui pin da 3 a 6. Sui Master tutti i pin sono utilizzabili perfettamente con ogni tipo di sensore ma non funzionano bene con i primi prototipi di GeigerAdapter che fornivano impulsi superiori a 3.3Volt. Nei nuovi GeigerAdapter, riconoscibili perche’ dispongono di serigrafia, la corrente di uscita è limitata a 25uA con un resistore da 33k in modo che i diodi interni al PIC possano limitare la tensione a 3.3Volt. Per maggiori informazioni sull’uso dei diodi interni per limitare la tensione leggere all’inizio della pagina: technical/pin-types il paragrafo: “Pin configurati come Input”.
Domanda
E’ possibile collegare più di un tubo geiger in parallelo ?
Quanti sono i tubi collegabili in parallelo ad un solo GeigerAdapter ?
Risposta
Il GeigerAdapter può alimentare un numero molto grande di tubi in parallelo, noi abbiamo provato fino a quattro tubi ma i calcoli dicono che se ne potrebbero alimentare molti di più.
Spiegazione e calcoli
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I tubi geiger, quando non c’è radiazione non scaricano (non fanno tick) e sono un isolante quasi perfetto, la loro corrente di perdita è talmente bassa da non essere misurabile.
Durante la scarica un normale tubo Geiger si comporta come un resistore molto alto (decine di megaohm) questo parametro non è uguale per tutti i tubi, tubi grandi hanno un valore di resistenza più basso, gli SBM 20 hanno un valore di circa 15 MegaOhm.
Per calcolare la corrente consumata dal tubo durante la scarica si parte dalla tensione di alimentazione (400 volt per un SBM 20) e la si divide per la resistenza di scarica + resistenza di anodo, quindi nel caso dell SBM 20 sono 400 / ( 15meg + 5meg ) = 20 uA
Si deve anche considerare che quando il livello di radiazione è relativamente basso le scariche al secondo sono poche. Se, ad esempio, le scariche sono 10 al secondo il rapporto tra tempo di scarica (100 uS) e tempo di riposo (100 mS) è molto alto ( 1000 sta a 1 ) e il consumo effettivo scende di conseguenza a soli 20nA
Dato che i GeigerAdapter hanno una massima corrente di uscita di circa 100uA, potrebbero alimentare cinque SBM 20 fino al massimo livello di radiazione misurabile da questi tubi cioè 1000 uS/h (livelli di radiazione alle quali più che fare misure sarebbe meglio scappare)
Quando si lavora sotto ai 100 uS/h (cioè sempre – se non si vive in una centrale nucleare) il numero di SBM 20 collegabili teoricamente è 50.
Inoltre si collegano molti tubi in parallelo per misurare livelli di radiazione bassi (quando i livelli fossero maggiori basterebbe la sensibilità di un solo tubo) e quindi nei casi normali (sotto ai 10 uS/h) i tubi in parallelo potrebbero essere circa 500.
Esistono anche altre considerazioni sulla correttezza della compensazione del dead-time e sulle dimensioni fisiche della sonda che limitano il numero di tubi collegabili in parallelo, per cui in definitiva si consiglia nel caso degli SBM 20 di usare 2, 4, 8 o fino a un massimo di 16 tubi in parallelo.
Il nostro consiglio è di usare due SBM20 in parallelo se si devono misurare i normali campioni da laboratorio come le pietre da collezione e i piccoli campioni, oppure fino a 4 o 8 se si vogliono misurare rapidamente oggetti grandi come marmo, granito o piastrelle in ceramica.
Domanda
I tubi geiger si consumano come le valvole termoioniche?
Quale durata hanno i tubi Geiger?
Gli SBM 20 comprati negli USA vanno meglio di quelli comprati un Ukraina ?
Risposta
La differenza di sensibilità tra due SBM 20 se c’è è piccolissima, ne abbiamo provati a decine, di ogni provenienza e sono tutti uguali. E non ne abbiamo mai trovati di non funzionanti.
I tubi Geiger che hanno un gas alogeno all’interno sono praticamente eterni. Invece quelli prodotti prima del 1920-1940 che erano basati su un gas organico, si consumavano.
I tubi Geiger son completamente diversi dalle valvole, non sono sotto vuoto ma pieni di un gas, inoltre non hanno il filamento e non si scaldano, non hanno nemmeno le griglie ma solo un tubo esterno e un lungo elettrodo in centro.
In ogni caso tutti gli SBM 20 che esistono sono stati prodotti dall’esercito russo durante la guerra fredda e dovunque li si compri arrivano sempre dagli stessi magazzini dell’esercito e hanno la stessa età.
La vita dei tubi Geiger è data in “numero di tick” per lo SBM 20 la vita stimata è maggiore di 2*10 alla 10 cioè 20 miliardi di tick. Un uso normale, da laboratorio, non li porta oltre i 10 tick al secondo se non per brevissimi periodi quindi durerebbero almeno 2 miliardi di secondi = circa 1000 anni.
L’unico modo che hanno i tubi di degradarsi è perdere il gas e quando succede non funzionano peggio ma smettono proprio di funzionare. Basta una piccola perdita e in breve tempo smettono di fare Tick-tick, ci è successo con cinque LND712, pagati carissimi, nuovi e appena costruiti dalla prestigiosa LND INC ( www.lndinc.com ) Erano difettosi di fabbrica, hanno funzionato benissimo per qualche mese, senza perdite di sensibilità notabili e poi hanno tutti smesso di funzionare in breve tempo. (LND INC ha riconosciuto il difetto negli isolatori in ceramica e li ha prontamente sostituiti)
Analizzatore Audio
Domanda
Salve, il segnale da analizzare col programma analizzatore audio lo prelevo dal jack del microfono della scheda audio?
Risposta
E’ meglio usare l’ingresso AUX perché gli ingressi MIC amplificano troppo e sono più difficili da regolare nel mixer.
In tutti i casi si deve usare il mixer “di input” con cognizione in modo da evitare le saturazioni e, possibilmente, far corrispondere la tensione che si misura con quella reale
Se si usano uscite e ingressi AUX il segnale massimo è 2 volt picco/picco e non appena si supera questo livello si vede che “tosa” o, in alcune schede audio mal fatte, che “da il giro”.
Se la scheda audio on-board non è sufficientemente buona allora è consigliabile usare una scheda esterna collegata all’USB che darebbe anche il vantaggio di essere indipendente dal mixer principale del sistema e quindi resterebbe sempre tarata. Inoltre una scheda audio aggiuntiva non sente i suoni di sistema e fornisce, in genere, ingressi AUX migliori e meno rumorosi di quelli della scheda che si trova sulla mother-board in mezzo ai segnali digitali del PC.
Con una buona SoundBlaster si va sul sicuro ma esistono anche piccole schede poco costose che vanno molto bene. Negli ultimi cinque anni non ho più comprato schede audio quindi non posso dare consigli su quali acquistare.
Se il segnale da misurare è più alto di qualche volt, o se si vuole ridurre l’influenza della bassa impedenza degli ingressi AUX sul punto di misura, è bene fare una (o due) sonda di misura 10:1 con un condensatore da 1uF (non elettrolitico) +100K in serie e 10K verso massa.
IN --- 1uF -- 100K ---|------ Ingresso AUX
|
10K
|
GND ---------------- GND ---- GND
Il 10K verso massa serve solo per ottenere un divisione approssimativa di 10:1 con tutte le schede audio. A seconda della impedenza dell’ingresso AUX della propria scheda e con un po’ di tentativi si potrebbe eliminare il 10K e magari aumentare il 100K anche fino a 500K o fino a un MegaOhm (se si va troppo su si riduce troppo il segnale, il rumore aumenta, e si deve anche schermare bene la parte terminale della sonda)
Programmi che non si avviano
Domanda
Come mai i programmi del sistema Theremino non si aprono sul mio Windows ?
Risposta
Su Windows7 (32 e 64) dovrebbe già esserci tutto il necessario.
Su XP e su alcuni particolari Windows7, potrebbe mancare il DotNet Framework 3.5
Installare il 3.5 non richiede di disinstallare il DotNet 4 funzionano benissimo insieme, e ci devono essere tutti e due.
La procedura più sicura, che controlla cosa c’è nella macchina e installa i componenti giusti, è la seguente:
1) aprire questo: http://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=22
2) premere ll tasto download “arancione”
3) premere “no thanks and continue”
4) il file dotnetfx35setup.exe di 2.8 Mega Byte viene scaricato….
5) se non parte da solo eseguire il “dotnetfx35setup.exe” (restando connesso a internet)