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,

    我正在尝试修改 3D 声卡适配器, 然而, 他们没有让它们完全像说明书中的那样. 有没有人有关于如何修改音频声卡的更新说明 (也许还有一些示意图).

    谢谢!
    尤金

    • 里维奥 说:

      如果声卡不同,除非对您的卡进行逆向工程,否则任何人都无法提供帮助.

      我最好的建议是跟踪 MIC 信号一直到芯片,然后找出切割位置和放置组件的位置.

      对不起,只有你 (或者你的一些电子专家朋友) 可以做到.

  6. 杰伊演员 说:

    你好 Livio, 有一个 Theremino 大师 DIL-V5.

    如何让 Theremino MCA 识别来自我的计算机 USB 端口的信号 ?

    Theremino MCA 仅识别麦克风的信号.

    或者我该怎么做才能在引脚上获得模拟信号 1 并从引脚传输数字信号 2.

    • 里维奥 说:

      Theremino-MCA 应用程序仅 recongnize 麦克风信号.

      如果你没有修改过的声卡, 您可以使用任何带有 MIC 输入的声卡, 也无需修改.
      低能量下的噪音会超过正常水平,但它会起作用.

      • 杰伊演员 说:

        如何在 Theremino Master DIL-V5 上接收模拟信号并使用 MIC 输入传输到声卡 ?

        谢谢你回答我

        • 里维奥 说:

          主控无法接收音频信号.
          您不能将主控用于伽马光谱.

          您必须使用 NaiTl Christal 和 PMT 管,然后将 PMT 连接到 PMT-Adapter,然后将 PMT-Adapter 输出连接到声卡 MIC 输入.

          更好的选择是使用直接连接到 USB 的 PMT_AudioAdapter

          如果您无法构建这些组件,请致电 Lello.
          书店 = ufficiotecnico@spray3d.it
          eBay 上的 Lello 卖家 = maxtheremino

  7. 匿名 说:

    你好 Livio,

    我正在制作便携式伽马光谱仪. 我在哪里可以获得适用于苹果的MCA系统 (苹果手机和苹果电脑)? 苹果商店列出的只是一个盖革计数器 (盖革 bot) 并且没有光谱功能。.

    谢谢,
    尤金

    • 里维奥 说:

      抱歉, 我们只了解Windows系统,因此我们无法对此提供帮助.
      要在Windows以外的系统上工作我们的项目是非常困难的,并且需要对这些系统进行编程有深入的了解.

  8. 匿名 说:

    里维奥,
    我说的是Theremino的同一个系统,你们在我们现在所在的同一个网页上提到. 只需向上滚动几个:

    “根据大众需求,Alessio设计了一个特殊版本的PmtAdapter。, 可与 iPhone 和 iPad 上的软件配合使用. 该软件称为盖革机器人, ed è un riferimento per la comunità Apple.”

    • 里维奥 说:

      抱歉, 我在考虑我们的MCA软件, 但是,如果您只需要硬件,也许这是可能的.
      现在我探索这个旧项目 (关于 5 或 10 多年前) 然后我写另一条消息解释如何获取或构建此硬件模块 (如果可能的话).

    • 里维奥 说:

      我看了阿莱西奥的部分. 现在,带有Windows的小型平板电脑的成本甚至低于 100 欧元和由此产生的频谱会明显更好.

      但是,如果你真的想和苹果一起做,你需要:
      1) 盖革机器人应用 : https://apps.apple.com/it/app/geiger-bot/id427728355
      2) 一个PMT适配器,您可以自己构建或由Lello构建,如此处所述:
      https://www.theremino.com/en/blog/gamma-spectrometry
      3) 使用 5 伏特,你可以在任何地方找到它,但要小心,它一定不能嘈杂. 移动电源会做得很好,而 220V 电源适配器则不能.
      4) 在 PMT 适配器输出端添加电阻分压器或微调器.
      5) 将 PMT 适配器输出连接到适合 Apple 输入的插孔 (可能需要一个 4 极插孔,信号应该是尖端)

      如果你有莱洛做, 我会向他解释如何划分以及使用哪个杰克. 但在这种情况下,您还必须准确告诉必须将其连接到哪个Apple,如果可能的话,告诉我们必须如何制作麦克风输入的插孔.

      要联系Lello,请在邮件数据中写下您的邮件 (我们不会发布它),
      或写信给莱洛: ufficiotecnico@spray3d.it

  9. 匿名 说:

    好的,谢谢你!
    尤金

  10. 说:

    你好 Livio,
    我已经使用MCA进行上述XRF有一段时间了 10 Kev, 在我的传感器NaI PMT设置下尽可能低, 并取得良好的效果. 感谢您提供此应用程序.

    然而, 对于下面的能量范围,我计划使用 X100-7 二极管传感器,我有一个 Micod 放大器和整形板,如 Lodovico 在文章“带有 Micod CSA-SA 的 Si-PIN 光电二极管”中所述. 他在文章中提到,输出的脉冲宽度为 15 uS 并且与 MCA 不太兼容. 有没有办法通过调整设置来改善MCA对信号的响应?
    还, 我没有成功地将新条目添加到同位素列表中. 这是如何工作的?
    亲切问候

    • 里维奥 说:

      嗨,ECC

      我建议不要使用光电二极管, 我们从未设法让他们顺利进行, 太吵了 (与正确的PMT相比,并在我们指出的最佳工作条件下). 但是,您可以试验应用程序控件 (尤其是基线测试和参数面板) 如果你不能把它做好,我们将不知道该怎么做或改变什么.

      “编辑样本行文件”按钮仅用于选择一些常用的同位素, 您可以添加或删除一些. 但它仅用于选择方框.

      长表存储在 INI 文件末尾的应用程序可执行文件旁边. 您可以编辑同位素,也可以按照页面上的说明添加新同位素 5 指示,.

      你好
      里维奥

  11. 说:

    嗨,维奥,

    感谢您对光电二极管的建议, 我在那里听到你的声音. 看到我已经拥有所有零件 – 包括一些 Am241 按钮 – 买不起另一个更好的, 低能量光电倍增管仅针对低于 10 keV 范围 – 无论如何,我可能会尝试一下.
    我已经计划改善二极管噪声情况 – 除了使用电池作为电源 – 正在冷却检波二极管的小型安装板 (放大器板以及?) 带珀尔帖元件.
    从现有的风扇冷却装置开始,可以将泄漏和未绝缘的小盒子拉到 -7 C 应提供一些初始数据.
    如果测量室被疏散说 500 毫巴 – 会有什么影响? 这是否有助于增加从 Am241 按钮到达样品的能量,进而增加检测器的能量?
    至于照亮样品的Am241按钮 – 相对于探测器,它们最有效和最实用的角度和距离是多少?
    按照说明,我成功添加了同位素. 谢谢.

    亲切问候

    • 里维奥 说:

      同位素列表位于 “Theremino_MCA_INI.txt” 文件. 您也可以使用记事本编辑此文件 (当 MCA 应用未运行时).

      您也可以在文件夹中找到 “额外” 以下列表和其他有用的文件:
      – Isotopes_Energy.txt
      – Isotopes_Energy与医疗.txt
      – 图书馆NaI.txt
      – 可进行XRFT.txt

  12. 邵康杰 说:

    你好, 我对 MCA 帮助文档有几个问题:
    1. 该文件说,前置放大器将原始脉冲放大 30dB 到 ADC. CM108AH 声卡的数据资料显示 ADC 范围为 2.88Vpp. 来自其他来源的数据显示,PMT 的原始脉冲幅度已经高于 1V. 还需要再放大 30dB 吗? (高达 1000 倍)
    2. CM108AH声卡的数据表显示,最大 ADC 采样率为 48K/44.1KHz. MCA 文件如何声称 192KHz?

    • 里维奥 说:

      1) 我不知道 “其他来源” 指的是他们说 1 伏特.
      来自 PMT 管的脉冲是电流, 不是 1 伏特, 我们的电路将其放大得恰到好处,但不会太大,以至于它不会超过 2.88Vpp,因此会饱和.
      如果我们的电路构建得当,它就会完全满足它的需求.
      如果您想要更多细节,您应该使用 Spice 进行仿真并测量电路每个点发生的情况. 或者制作并衡量.

      2 该文件说 “调整 “采样” (声卡的采样频率) 具有可能的最高值,即
      通常为 192000。”
      和 “通常为 19200” 并不意味着所有声卡都支持该值.
      Theremino MCA 应用程序可以使用许多不同的声卡和一些 (在我们的情况下,非常稀有、昂贵且完全无用) 甚至可以支持 192 KHz 原生.
      芯片达到CM108AH “只有” 48 千赫, 这对于 MCA 测量来说很好. 现在我不知道它是否也会产生 192 KHz 插值, 你应该试试. 如果是, 选择它,但在任何情况下都可以选择 48 KHz 和 192 KHz,您不会看到结果有任何差异.

      • 邵康杰 说:

        感谢您的回复, 里维奥.

        我的其他来源提到我有一个旧的 PMT 探测器, 前置放大器, 和单通道分析仪. 根据指示, 前置放大器增益设置为 1 倍,用作白光阴极跟随器, 并将单通道分析仪的阈值调整为 1V. 我将尝试将来自白色跟随者的信号馈送到 Theremino PmtAdapter 中.

        我的旧电路的另一个主要区别是 PMT 分压电阻器更小, 全部 1M 欧姆. PMT 负载电阻为 51K 欧姆.

        • 里维奥 说:

          “…我将尝试将来自白色阴极跟随器的信号馈送到 Theremino PmtAdapter 中…”
          还行, 这可能会奏效, 但是您需要取消我们所有的信号放大器,并将您的 One V 信号直接连接到声卡的输入.

          “…PMT 分压电阻器更小, 全部 1M 欧姆. PMT 负载电阻器为 51K 欧姆….”
          我们的电源无法提供那么大的电流.
          因此,您将不得不使用不同的电源.

          我的建议是使用我们的完整项目,并按照我们推荐的带电阻器的 PMT.
          或者不使用我们项目的任何部分,简单地将您的信号输入到声卡中.

  13. 保罗 说:

    你好, 我有一个关于电路屏蔽的问题, 我明白盒子应该是一个金属盒子, 我的问题是, 盒子应连接到电路的接地, 右 ?
    这意味着 PMT 的连接器应与盒子电气隔离, 右 ?

    • 里维奥 说:

      是啊,
      PMT 高压连接器应与金属盒电气隔离
      并且盒子应该连接到 GND (电源负极).

      或者,您应该使用塑料盒和铜胶带 (您可以在 eBay 上找到它) 连接到 GND 以屏蔽输出放大器区域.
      要查看需要多少个屏蔽层,您可以使用我们的 DAA 示波器查看输出音频信号,并添加和移动一个由 PCB 制成的小屏蔽层 e nd 通过电线连接到 gnd.
      通常在底座中有一些 cm3 的屏蔽层 (箱体下部) 如果环境中有强烈的电噪声,也可以足够. 在打电话和通话时,也尝试使用近乎智能的电话,这是可能最强的噪音.

      • 保罗 说:

        电路构建, 但我没有得到任何有用的信号.
        有人在用 FEU-35 光电倍增管吗 ?
        如果是, 分压器的 DE 电路是什么, 我正在使用 10 莫欧姆电阻器, pin1 设置为负数, PIN 10 阳性, PIN 9 4,7 nF 到 pin1 负数.
        我正在使用一个非常小的 GSO 晶体 (4毫米 x 6 毫米 x 20 毫米).
        任何, 建议 ?

        • 里维奥 说:

          你有一些放射源吗 (铯或镅) ?
          如果不是,则无法测试 PMT 并查看信号 (使用 DAA 范围) 还可以

          您是否用高阻抗测试仪测试过 HI 电压 (如我们网站所述) ?
          PMT 适配器将正确的电压发送到管中, 关于 500 到超过 1000 伏特 ? (通常约 700)

  14. 保罗 说:

    我有很多放射源, 铀矿, 钍矿, 镅, 铀玻璃.
    电压正常, 这些年来,我已经制作了很多盖革计数器, 我用于测试高阻抗电源, 我在这里的真正问题是 PMT 电路, 以及我正在使用的闪烁体晶体, 也许是为了小…

    • theremino 说:

      可能 PMT 适配器没问题, 但:
      1) 测试 PMT 管电极上的电压 (也许连接器或电缆不正常 ?)
      2) 测试 PMT_Adapter 放大器和 Audio_Adapter 链.

      要测试 amplifier 和 audio 链,您可以:
      – 打开 BNC 进入 PMT 管 (此测试根本没有 PMT)
      – 将带有电阻器的 PMT 输出接地 (也许 100 巨型欧姆)
      – 使用我们的 DAA 应用程序测试音频脉冲,每次断开和连接电阻器时,它们都会出现.

      • 保罗 说:

        镅有原因吗 59 keV 以更高的能量值显示?
        即使一直使用滑块,它也没有达到 corret 值.

        另一个问题, 我的 USB 音频适配器只能在 48 最大 kHz, 你们使用什么型号来实现更高的采样频率 ?

        .

        • theremino 说:

          如果 Cesium 在 661 KeV 那么镅应该接近 59 +/-10 Kev
          光电倍增管不是完全线性的,您应该使用 “能量线性化器” 如说明中所述.
          如果线性误差非常大,则光电倍增管电阻器链或校准样本和调整或其他方面存在问题…

          使用 48 kHz 适配器正常, 存在一些昂贵的适配器, 但您看不到收集的数据有任何差异.

  15. 马西米利亚诺·法比安内利 说:

    你好, 关于BPW34二极管的实验, 我想知道:
    您使用了带有光导或直接光源-探测器耦合的闪烁体.
    谢谢, 马克西米利安.

    • theremino 说:

      使用二极管的实验从未产生过好的结果.
      我们找到的唯一好方法是盖革管和带有 NaiTl 晶体的光电倍增管.

      总之不, 我们没有使用闪烁体和光导.

      • 马西米利亚诺·法比安内利 说:

        如果您查看这些二极管的数据表, 响应曲线作为波长的函数在 900 NM (红外线), 而粒子的能量 E=hc/lambda 对应于非常小的波长. 需要, 以我的拙见, 紫外线响应二极管, 与闪烁体和导光板耦合; NaITl 晶体是专用于光谱分析的无机闪烁体, 但您也可以尝试使用普通的塑料闪烁体进行一般使用. UV 二极管的问题 (SIPM) 是它们对于业余爱好者来说非常昂贵, 所以我很好奇你是否有更便宜的替代品. 谢谢, 你好.

        • theremino 说:

          我们进行了没有闪烁体的二极管测试, 仅适用于在结中直接接收崩解产物的二极管. 因此,不需要对特定波长敏感的二极管. 但由于液络部小,捕获体积有限,并且 CPS/mr/h 的灵敏度非常低.

          SIPM 当然更敏感,但我们不再关注它们,因为与带有光电倍增管和 NaiTl 晶体的闪烁体相比,它们的本底噪声更大.

          虽然在想做计算的情况下 (而不是伽马能谱法) 那么没有什么比使用 Geiger 管更好的了.

  16. 里维奥 说:

    Abbiamo pubblicato due file gentilmente concessi da Physics Open Lab
    https://physicsopenlab.org/

    I file sono in questa pagina:
    https://www.theremino.com/downloads/radioactivity

    Potete scaricarli direttamente da qui con questi due link
    – 意大利: https://www.theremino.com/wp-content/uploads/files/GammaSpec_ITA.pdf
    – 英格莱斯语: https://www.theremino.com/wp-content/uploads/files/GammaSpec_ENG.pdf

  17. 保罗 说:

    可靠读数的最大 cps 值是多少 ?
    系统的死区时间是多少 ?

    • 里维奥 说:

      我认为类似于:
      1) 关于 10000 每秒脉冲.
      2) 关于 100 我们

      但是不可能用单个数字进行总结, 阅读文档 “SignalConditioning_ENG.pdf”

      然而, 如果您要达到类似的级别, 而不是测量, 最好尽快逃跑.

      • 保罗 说:

        今天, 我做了一些测试.
        我使用的方法与确定盖革计数器中的死时间的方法相同.

        我用了 2 镅源, 时间 300 秒.
        处于光谱的巅峰:
        源 1 = 668 样品-> 2,23 CPS
        源 1 + 2 = 1209 样品-> 4.03 CPS
        源 2 = 658 样品-> 2,19 CPS

        使用此数据, 死时间是 0,04 s = 40 女士

        此过程的错误在哪里 ?

  18. 安东尼奥 · 说:

    亲爱的 Paulo, 我是 Antonio,上一次我与 Livio 合作过一些 Cosmic Ray 项目, Livio 让我尝试解决您用 γ 能谱法解决的问题.
    愿你更好地解释我:

    只有在) 你做了什么 (设置, PMT 型, 闪烁体类型 , Sorces 类型)

    b) 您的死区时间计算 startin g 中有两个单独的计数

    谢谢你

    • 保罗 说:

      嗨,安东尼奥,
      在这个实验中,我使用了 FEU35 + 奈 (18x30 毫米) + 镅源

      我对死区时间的理解是系统能够识别两个单独的脉冲.

      只是使用理论, 我们可以记住 Nyquist 和 USB 声卡的采样率, 您对最大频率有限制, 但是无法达到该限制,因为 Theremino 软件需要有一个基线, 和一个脉冲, 一切都是时间, 因此,脉冲之间的最小间隙较低,与奈奎斯特理论相同.

      在信号条件 pdf, 我们可以 RED 表示,如果一个脉冲彼此接近,软件会丢弃第二个脉冲.
      让我做一个小小的评论, 这些都不会妨碍获得正确的频谱图.

      但尽管如此, 我决定通过实验程序来获得死时间.

      这是一个简单的实验, 我使用了两个镅源, 目标是, 我使用源 1 并取峰值能量中确定的样本数 59,5 Kev, 他们没有移动第一个来源,我添加了第二个来源, 我再次采集了 de 数量的峰值能量样本 59,5 Kev, 我取出第一个源,并采集 de 数量的样品,以峰值能量为单位 59,5 Kev.

      对于此实验,如果死时间为零, 源 1 与源 2 之和等于两者都存在时的样本数, 在我之前发布的数字中,我们可以看到该值不相等:

      我用了 2 镅源, 时间 300 秒.
      处于光谱的巅峰:
      源 1 = 668 样品-> 2,23 CPS
      源 1 + 2 = 1209 样品-> 4.03 CPS
      源 2 = 658 样品-> 2,19 CPS

      死区时间为零时,值 sorce 1+2 应该 668 (源 1) + 658 (源 2) = 1326
      但我得到了 1209 相反.

      利用此实验值可以确定死时间, 我得到了 0,04.

      您可以在许多站点中检查公式, 但作为一个例子:

      https://www.umw.edu.pl/sites/default/files/2022-05/Practical%20No%2021%20Determination%20of%20the%20dead%20time%20of%20Geiger-Muller%20counter%20by%20the%20two-source%20method.pdf

  19. 安东尼奥 · 说:

    嗨,Paulo,

    我觉得有些不对劲:
    1) 如果要测量两个源的和,则探测器区域必须比源区域大得多, 看来,这对你的闪烁体区域来说是不可能的.
    似乎您的来源活动非常糟糕, 所以你没有足够的 “样本” 进行正确的统计计算.
    2) 您计算 0.04 秒死时间, 这意味着 1/0.04 每秒可能计数,导致 25 CPS. 好, 我已将 MCA 系统与 50 毫米直径的闪烁体,带有简单的 Th 源,我已经阅读更多内容 400 CPS… 16 乘以你的结果.
    所以我的建议是:
    -检查所有测量链
    -检查 “脉冲形状” 实物: 如果脉冲大于 100-150 我们这意味着电路有问题
    -使用更多测量 (至少 3) 半小时时间 (1800 秒) 对于每个 ( 在,B, A+B) 测量 , 并计算平均值和标准差, 如果标准偏差为 g而不是 5% , 增加测试时间.
    祝你好运.
    PS: 对不起,您使用的 MCA 电子类型?

    • 保罗 说:

      你好, 首先,我要感谢你抽出时间, 但我必须请您仔细阅读我的帖子, 因为可能是我没有解释得很清楚,但你对我的 “样品” 或者我的设置显示您没有理解我想解释的内容.
      如果我能发布图片就更简单了, 但我会用铯的图片 137 本页顶部的 spectrum. 请试着看看那张图片来写我的下一行.

      在图片中我们可以看到:
      总秒数 = 242
      总脉冲数 = 181734
      每秒脉冲数 = 725,5 这与 CPS 相同

      现在看一下光谱下方的线 能量=662,8 keV 样本=1324

      有了这个数字,你就得到了一个完整的光谱,即 725,5 cps 的 but at the energy 662,8 keV 我们有 1324 样本除以 242 秒 = 5,47 CPS

      现在, 考虑到这一点, 请阅读我之前的帖子.

      我写的只是为了能量 59,5 Kev. 这并不意味着我每秒的总脉冲数很低,或者我的设置或电子设备有任何问题.

      当我使用两个源测试系统时,我可以获得死区时间.
      以这个铯为例,想象一下你在获得该光谱的铯源旁边放置另一个铯源, 您将获得更多的能量计数 (663,8 Kev) 但是您可以使用这些值来获取系统的死时间.

      • 里维奥 说:

        亲爱的 Paulo
        我是 Theremino 系统的 Livio.

        每秒脉冲数 = 725,5 意味着使用我们的硬件,死区时间小于 1.4 女士 (关于 30 比您测量的次数少 40 女士)

        换句话说… 死区时间为 40 mS 应该不可能超过 25 CPS (30 的 725 我们可以在图像中看到的 CPS)

        但我从多年前做的其他测试中知道, 我们的硬件可以产生超过 5000 CPS, 而且可能接近 10 000 CPS 的死时间约为 100 我们.

        您的 40 mS 是关于 400 倍数 所以不能是测量不精确.

        而且音频车不会成为问题,因为所有的音频卡都可以达到 20 千赫, ,这意味着小于 100 u 的死时间.

        所以你的硬件肯定有一些很大的不同.

        您是否正在使用我们的PMT_Adapter ?
        也许您的原理图不同或某些电容器的值错误?
        也许 PMT 倍增电极与电阻链连接,该电阻链包括连接错误引脚的电容器?

  20. 安东尼奥 · 说:

    嗨,Paulo,

    我真的不明白为什么会有系统 (您的系统) 检测到大约 750 每秒脉冲, 您使用, 为您的死时间计算, 仅具有特定能量的脉冲.

    我已经完全明白这不是一个设置, 或电子或 PMT 或源问题.

    我们认为死区时间测量是衡量非常接近的检测和计数脉冲能力的指标. 为此,您必须使用, 在计算中, 您测量的所有脉冲, 不仅有.

  21. 里维奥 说:

    我检查了一下,发现他们添加了防止用户显示外部链接的安全选项. 无论如何, 您放置的链接很好,您的图像可以舒适地查看.

    ————————————–

    的 1.1 您测得的 mS 开始接近正确的值, 它只是 10 高出 倍. 而这个, 至少部分, 可能是由于我们没有考虑的因素. 例如,定位或相互屏蔽效应的几何因素.

    此外, 100 我给你的 uS 是理论性的,很可能是 200 或 500 我们.

    ——————————–

    所以我认为是时候重复我问过你但你没有回答的问题了:

    您是否正在使用我们的PMT_Adapter ?
    也许您的原理图不同、或者某些电容器的值太大、降低了带宽?
    也许 PMT 倍增电极与电阻链连接,该电阻链包括连接错误引脚的电容器?

    —————————-

    现在是最重要的问题:

    我们的系统旨在测量我们可以在环境中合理发现的微弱辐射, 不在核电站工作. 那么,你关心什么 1000 CPS?

    • 保罗 说:

      大部分时间我都在使用您的原理图, 我设计了自己的 PCB, 并进行了一些调整,但没有在罪恶条件反射部分.

      我提高了 HV 发生器的频率,因为在我看来,该频率应该高于 USB 声卡处理的最大频率.

      我减少了 feeedback 回路上要使用的 resistor 数量 5 x 20M 而不是 10x10M.

      这些更改对于系统的死时间来说都不是问题.

      我对信号调节部分的所有电阻器和电容器进行双重和三重检查, 因为那是我第一次投篮, 而且我不只构建了一个适配器, 问题存在于所有, 奇怪的是,我会犯同样的错误,焊接错误的部件.

      对于 PMT 和适配器, 我用示波器检查了所有东西,信号都正常.

      我所做的经验并不难做到, 任何人都可以复制实验以查看他们得出的值 ?

      .

      • 保罗 说:

        我忘了回答你的最后一个问题, 为什么我关心 CPS.

        正如我在上一篇文章中所说, 系统工作正常,可显示频谱, 我只需要感谢所有为这个项目工作的人.

        但对我来说,当我尝试进行其他类型的实验时,死时间非常重要, Like 测定 ATENUATION 系数. 为此,我需要有 corret cps 值, 为此,我需要有系统的死时间值,这样我就可以使用该值来计算并与我正在测量的值进行对应.

        • 里维奥 说:

          你说: “为此,我需要有正确的 cps 值…”

          但是你有没有意识到,我们测量的值是完全随意的?
          它们非常依赖于几何排列以及晶体的制动力,这种制动力会随着能量的变化而发生巨大变化…

          存在可能超过 100 times 和您想准确了解 “几个” 每秒发生的事件数?

          我觉得这种对精度的狂热有点夸大其词,我认为我们不得不告诉你的已经说过了. 请独立继续您的测量. 我们不是精度的狂热者,我们所做的测量是合理且相当连贯的.

          考虑到我们使用的设备和方法或多或少是 1900 年代初已经使用的设备和方法,因此我们得到的很好,没有必要夸大对精度的追求.

  22. 安东尼奥 · 说:

    嗨,Paulo, 我回来了,今天早上我使用信号发生器做了一些真实的实验测量,以模拟来自 PMT 的脉冲. 使用这个我已经达到了大约 2500 CPS, 这意味着 “等效死时间” 400-500 我们.

    我们认为 100 由于各种原因无法联系到我们 (即. 寄生电容, 来自 PMT ecc ecc 的输入表 ).

    500 us 是最大值, 所以可以到达 2000 CPS 没有问题.

    此外,我们认为您使用的公式不正确, 或, 更好, 公式的使用不正确, 我试着解释:

    使用源 A 时,您测量来自源 A 的脉冲加上背景脉冲, 你的源 B 也是如此, 但是当你测量 A+B 时,你测量的是 A+B+背景,而不是 A+B+ 2 背景, 这可能会危及所有结果.

    其他一些真实数据: 在以前的项目中,我曾工作过 (工业 Gamma 密度计) 我们测量过 2.000.000 CPS, 但我们使用了 50 mCi Cs137 源, 一个 LYSO 闪烁体 2″ 直径和 CAEN 电子, 这比 Theremino MCA 贵得多,而且这是伽马射线的工业用途.

    业余科学家的来源可以在未经许可的情况下工作 (而且许可很难获得) 最大可达 10uCi , 那是 5000 时间低于 50 mCi ...考虑线性度,这意味着 2.000.000/5.000 = 400 CPS....

    所以我认为 2000 CPS 足以进行业余实验, 如果它们还不够, 您可以向 CAEN 索取报价 (https://www.caen.it) 或其他生产商, 我认为,有了 25,000-50,000 欧元 您可以支付许可证、程序、最终设备的费用 您需要 .

  23. 安东尼·马歇尔 说:

    你好!

    我是一个完全的新手,将获得 Theremino 设置和 NaI(钛) 几天内探测器. 我有一些使用光谱仪的经验,但从来没有这种方法. 所以, 我可能会提出一些问题,我可能应该等待, 但我不耐烦. 这些听起来可能很愚蠢,但我不知道这是如何运作的,

    我在测井行业工作, 我们将电子工具带入钻孔并获得地质构造的不同测量值. 或者我们使用测量结果来识别地层,甚至进行一些粘土和矿物的分类 (以定性的方式).

    我们使用 4 长度为 2000-4000 英尺电缆. 我们能够通过它发送电源和数字信号,而不会有太大问题. 以下是电缆的规格 –

    导体 (4) 0.61 0.024
    #24 特设工作组, 7/0.008″ (0.20 毫米)
    裸铜

    绝缘 1.02 0.040
    0.008″ (0.20 毫米) 墙体 EPC
    核心 2.54 0.100
    4 绝缘 CDR 绞合
    必要时填充. 保护
    芯层床上用品.

    装甲: 特种 GIPS 线材
    内: 18/0.0185″ (0.47 毫米) 3.48 0.137
    外: 18/0.0255″ (0.65 毫米) 4.78 0.188

    电气
    额定电压 400 Vdc 400 Vdc
    绝缘电阻@ 500 Vdc 15,000 MΩ•公里 50,000 MΩ•千英尺
    直流电阻
    CDR 85.3 Ω/公里 26.0 Ω/千英尺
    装甲 23.0 Ω/公里 7.0 Ω/千英尺
    电容 (CDR – 装甲) 171 pF/米 52 pF/英尺
    传播速度@ 1 MHZ 67% 67%

    我想尝试的是将探测器放在空的工具外壳中,或者将探测器和 PMT 适配器一起发送,看看我是否能以这种方式通过电缆获得任何像样的光谱. 我不确定是什么 “可能” 工作. 将 PMT 适配器留在表面并使用 4 导体电缆作为 BNC/同轴电缆类型. 或者我想尝试以某种方式将 USB 沿着有线连接到表面,但不确定在那个距离上是否可能.

    这甚至有可能吗? 在任一设置中? 我是否需要根据电线的长度进行调整?

    在我看来,我可以看到它在行业中的用途,但不确定它是否有效.

    谁能给我一个有根据的意见,甚至是关于做这个的猜测? 我确实使用其中一台 Radiacode 设备完成了此作,但它们具有板载存储和电池供电的能力. 它能够获得一个光谱,但当然, 这些设备没有很好的分辨率.

    真诚地,
    安东尼·马歇尔

    • 里维奥 说:

      亲爱的安东尼
      长度约为 1000 米 ?
      – 使用 USB 是不可能的
      – PMT 电缆可能可以工作 (但请记住,大约有 700 伏特)
      – 音频可以是可能的,但:

      1) 您必须使用 PMT_Adapter 而不是 PmtAudioAdapter
      https://www.theremino.com/en/technical/schematics#pmtadapter

      2) 总电容约为 100 nF 到 200 电缆的 nF 可能需要将 C12 从 330 nF 到 220 nF 或 100 nF 或更低(根据需要) (测量实际电缆容量并在实验室对电缆进行一些测试)

      3) 您应该确保良好的屏蔽和无接地噪声.

      • 安东尼·马歇尔 说:

        嗨,维奥,

        感谢您的回复. 是的,我有这个版本 3.3 PMT_Adapter.

        我的计划是将 Pmt 适配器留在表面,并尝试将电压降低到闪烁探测器. 我有点担心电压.

        感谢您对电容和屏蔽的友好建议.

        我确实可以接触到我工作的一些工程师,所以他们可能会指导我.

        谢谢你的回复,
        安东尼

      • 安东尼·马歇尔 说:

        嗨,维奥,

        除了我对你的第一个回答之外,我还有几个其他问题.

        1. 我知道长距离 USB 是不可能的. 然而, 有什么方法可以将其转换为可以向上布线的东西?

        2. 根据我的理解, PMT 适配器向检测器输出高电压. 有没有办法将其拆分,以便 PMT 适配器仍在表面, 但是产生高压的电路在井下工具中? 所以, 而不是试图将高电压发送到线路, 您只需将所需的材料与检测器一起发送到工具中产生高压. 您仍然使用电缆将探测器信号发送回修改后的 PMT 适配器?

        如果这是一个无知的问题,请原谅我. 我在井下测井工具方面有很多经验,但对电子设备没有经验.

        真诚地,
        安东尼·马歇尔

        • 里维奥 说:

          高电压和 USB 非常困难或不可能.

          1) 最好传输的是音频信号 (从晶体管和 C12 输出)

          2) 总电容约为 100 nF 到 200 电缆的 nF 可能需要将 C12 从 330 nF 到 220 nF 或 100 nF 或更低(根据需要) (测量实际电缆容量并在实验室对电缆进行一些测试)

          3) 您应该确保良好的屏蔽和无接地噪声.

          但请记住
          我们的 PmtAdapter 和 PMT 管最多只能工作 60 °C
          安东尼奥对我说,在洞里,温度很容易超过。 100 或 200 °C !!!

          • 安东尼·马歇尔 说:

            嗨,维奥,

            谢谢你的回复! 我真的很感激. 你们都接受捐款吗? 或者,您的开源承诺是否可以接受?

            我们是相当浅的矿物测井者. 典型的孔可能是 15oo-2500 英尺. 美国大部分地区的温度梯度并不高. 我们可能会达到 30-35 平均 C. 所以, 我不太担心.

            我想我想问的主要问题是关于高压电源的 –

            1. 而不是发送 700 电线下的电压, 是否可以拆分电子设备,以便我只发送小的 5-10 VDC 通过电缆,并将其转换为工具外壳内的高压?

            我意识到这些板是印刷的,但是否可以将转换为高压的组件与 PMT 适配器分离,并与检测器一起放入工具中? 然后,我只需要通过有线电缆发送少量电压,然后就可以在那里转换为高压. 我不确定是否发送 700 电压降低该有线电缆是个好主意.

            感谢您的帮助,看起来您在 Theremino 有一个非常酷的项目!

            真诚地,
            安东尼·马歇尔

            • 里维奥 说:

              谢谢你的想法!
              在网站每个页面的底部都有一个捐款按钮.
              但是,这不是必需的. 我们做一切 NoProfit 和 Open.

              关于将卡一分为二,您无需这样做.
              您只需将卡中出来的电缆与长屏蔽电缆连接即可.
              有三根线, 地, signal 和 5 伏特功率.
              承载电源的电线必须足够大,电压降不会大于 0.5 伏, 否则,您应该从电压稍高的电源开始, 也许 6 伏特,以便获得正确的电压 5 伏.

              携带信号的电线将到达连接到 PC 的声卡

              地线必须坚固并屏蔽其他两根电线.

              这并不容易做到 1000 米,但使用良好的粗屏蔽电缆,您可以做到这一点.

              • 安东尼·马歇尔 说:

                感谢您的答复!

                我想我明白你在说什么. 我还在等待我的探测器. 然后我可以尝试正常使用这个, 在带有一些铀和钍岩石的工作台上. 我需要了解一切是如何工作的,看看它能实现什么样的光谱.

                然后, 那么我可能会和你一起回来,你可能会帮忙做这个井下项目. 我将试穿的第一台绞盘只有大约 210 米电缆. 所以, 我将从 shorter 开始,看看会发生什么.

                谢谢,
                安东尼

                • 里维奥 说:

                  是啊, 进行一些测试,然后写信给我任何问题. 你也可以写信给 engineering@theremino.com

                  • 安东尼·马歇尔 说:

                    谢谢!

                  • 安东尼·马歇尔 说:

                    嗨,维奥, 我今天有盒子和探测器. 我正在慢慢地学习它的工作原理,但我对如何更改KEV范围和实际KEV校准感到困惑. 我看到的更改的唯一一件事是音频增益设置和实际麦克风输入级别. 我是错误的方式吗

                  • 安东尼·马歇尔 说:

                    没关系这个问题. 我找到了正确解释的文件

                    • 里维奥 说:

                      一些文档在“帮助”按钮中,网站中有一些文档.

                      请不要使用太多PMT电压,因为否则噪声会增加.

                      并记住停用AGC并将输入水平设置为最小 (Windows修剪器中的零)

  24. 安东尼奥 · 说:

    嗨,安东尼, 我认为您向 Theremino Project 提出了更多它应得的要求.

    PMT 对温度非常敏感,井下温度可以更高,压力也会更高.

    这种项目被称为 DFA (井体分析) 这确实是一个复杂的事情,需要非常昂贵的工具. 据我所知,很少有工业界在这个领域工作, 即. 哈利伯顿, 斯伦贝谢. 我可以向您推荐一本非常有趣的书,关于这个研究领域的一些问题:
    J.C. 马林斯 – 储层流体的物理学 – 斯伦贝谢

    抱歉,Theremino Projects 和电子设备不是为此类用途而设计的.

    • 安东尼·马歇尔 说:

      嗨,安东尼奥,

      我在 Century Geophysical 工作,使用您描述的相同工具. 我们有常规的闪烁探测器, 电阻率电极, 流体和温度传感器, 流量传感器, 磁力计, 我们甚至有一个版本的 Spectral Gamma 工具. 它确实为您提供了一个光谱,但是为了在记录到孔中时快速采集样本. 如果你停在原地, 你可以得到一个不错的频谱. 它只是一个闪烁探测器和一个 MCA.

      我将拥有的闪烁探测器与我们在这些工具中使用的没有什么不同. 有线可以处理电源和数字信号.

      我可能对此想得太多了,但我认为唯一一个问题可能是噪音. 如果您要将 PMT 适配器保持在表面,并且只将检测器放在工具中, 除了可能的噪音 (那也许可以被调节), 我不明白为什么这不起作用. 当然,光谱必须在一个静止点收集一段时间.

      所以, 我会把你的话记在心里,但我可能会尝试这样做. 我可以联系可以帮助我的工程师. 如果这是一个普通的数字 MCA,那么我知道它会起作用. 所以, 为什么不呢? 我唯一能想到的可能是噪音. 测量值将是钻孔中天然 KUT 的低 cps.

      我感谢您的建议,如果您能让我知道为什么它不起作用,那么请让我知道. 我并不是想贬低你所说的,但我只是对 Theremino 的东西了解得不够多,无法确定.

      真诚地,
      安东尼·马歇尔

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