Дон Реба

|

Мислех, че HCT 4066 ще държи сигнала за времето докато изхода на компаратора е висок (според рисунката ти 600 ns).

не, по времето на импулса (високото ниво) зарежда кондензатора 200 пико, който го държи след това. виж на втората осцилограма как двата сигнала се движат заедно по време на покачването и после се разделят - синия тръгва надолу, жълтия седи. времето когато са заедно, ключа 4066 е затворен и ги държи "на късо", след това се отваря и жълтия остава дето е, а синия си продължава по пътя. аз съм настроил микроконтролера да приема прекъсване при отрицателен фронт, когато ключа се отвори, тогава сигнала вече е бетон

OK, ще пробвам, но ще използвам усилвателите които вече имам LT1807.

Това е модела с два сцинтилатора, да мери само частиците минаващи и през двата. Следващия модел ще включи S/H схемата на Реба...

|

Това е модела с два сцинтилатора, да мери само частиците минаващи и през двата. Следващия модел ще включи S/H схемата на Реба...

деа. бях предвидил ключета да си сменям обхвата, но изглежда К40 и на широкия ми обхват е извън. определено го засича, вдига с около 20% цъканките, но не отиват в хистограмата, а в последната колонка, която събира всичкия боклук извън обхват.

малко ъпдейт:

1. смених усилвателя, джонката ще имамного здраве че LM6152 е по-добър MCP6S21, това че първия му дават 75 MHz, а на втория "само" 12 както и предполагах е подвеждащо. с MCP6S21 направо заспа, отскоци глупости изчезнаха, диаграмите са бетон, изхода точно копие на входа и движи с някви мизерни наносекунди лаг, а на стария лагваше поне 500 наносекунди. + бонус имам софтуерен контрол над обхвата, кеф ти киловолтове, кеф ти 10 мев (оказа се има и по-високи топки от К40)

2. нямах заложен хистерезис на компаратора, това понякога води до едни неприятни "преискрявания" на задния фронт, тъй като е полегат

3. буферирах с/х входа с резистор, зареждането на с/х капацитета през нискоомен ключ създава условия за претоварване на усилвателя, а компаратора е много бърз и понякога успява да се запуши за този кратък момент, с което целия импулс се прекратява, излизат само едни остри иглички, които не могат да задействат процесора, а и да го задействат ще отчете глупости.

така, всички тия промени изискват нова платка, но докато дойде си бацам със старата осрана. гледано като осцилограми,всичко работи перфектно, резултатите които получавам са на пръв поглед също много добри, с едно тъмно облаче - пиковете са много разляти. ето ми го камъка от габра , числата съвпадат чудесно с референциите

гама флуоресценция : 76 референция 78 Pb214 : 243,298,356 реф - 242,295,352 бисмут: 609, реф 609 е да, имаси хас да не съвпада, като това ми е калибровката

сега,аз тука малко съм блърнал графиката, за да може автоматичния детектор на пиковете да изкара само на главните максимуми, иначе лови и шума. ето ги оригиналните данни 4 милиона семпъла впрочем, при рейт 60/сек (22 часа). със софтуера мога да показвам извадка, за да видя дрейфа. флуоресценцията мърда яко, но бисмута е закован. все пак пиковете не са разлети от това. ще го разследвам тепърва. имам термометър на платката, но още не съм почнал да го чета, после евентуално ще вкарам корекция според отчетите му, но тая замазаност не е от температура

Верно разлято изглежда, то от температурни промени не става чак така (те обикновено са бавни и в едната посока, при което изглежда по-скоро "деформирано", отколкото "разлято". Обаче то си зависи накъде и как е играла температурата в крайна сметка, при всички положения от "междинните" резултати става ясно какво е ставало. Референтната картинка иначе изглежда като да е правена с ваден фон и логаритмичен scale (или другия номер който се прави, за да изглеждат по-"красиви" спектрите - стойностите на всеки бин се умножават по един коафициент линейно отговарящ на енергията на фотона, как точно го подбират обаче нямам идея - но така стават доста по-"красиви" резултатите и доста приличащи на това там).

той фона е мизерен, това лъчи над 10 пъти по-силно аз ще си направя сега като хвана в бисмутната зона семпъл, да стробвам на някое краче, ръгам осцилоскопа на чакащ режим и гледам другия канал с око какво вади сензора, усилвателя и с/х схемата.

То лъчи, ама една немалка част от гамата която се регистрира реално не е по пиковете на урановите продукти. Урановата руда докато е престоявала там в чукарлъка милиони години твърде вероятно е стигнала до относително радиоактивно равновесие между урана и продуктите му, т.е активността на урана (като брой разпади на секунда) е сходна с тази на радия, оловото, бисмута, полония и прочее продукти надолу по веригата. Това не означава че вътре има точно толкова уран, колкото примерно бисмут-214, означава че урана и бисмута имат много сходна активност (реално бисмута вътре е някаква нюню прашинка и много бързо изфирясва, но и също толкова бързо се пръква и има равновесие между скоростта с която се пръква и скоростта с която се разпада).

Не всеки от продуктите на разпада обаче "свети" еднакво добре, т.е за всеки разпад (алфа или бета) който се случва има някаква вероятност да се излъчи гама фотон с определена енергия и тази вероятност все пак далеч не е 100%, ето примерно за олово-214 и за бисмут-214, както се вижда в най-"високия" фотопик на оловото имаме около 38% вероятност при разпад да се излъчи гама фотона, при този на бисмута - 46%. Алфата и бетата (главно бетата) от тея разпади като прасне оловото около детектора обаче го кара да флуоресцира (някъде по ниските енергии къде 70-80kev) и прилична част от тази активност която се регистрира идва именно оттам. То всъщност си личи и по спектрограмата ти (както и по референтната), ако извадиш стойностите дето получаваш на тия бинове дето е флуоресценцията, според мен нещата вече няма да са десет пъти разлика. Като цяло, ваденето на фона рядко е лоша идея, нагледно се получават доста по-ясно нещата.

аз говоря за фона, той е мизерен спрямо рудата. нормализираща крива определено би била от полза, но тя е планувана след като оправя температурни и други компенсации, защото самата крива зависи от това. даже ти ми даваш идея че мога самата руда да ползвам, наистина тя е в равновесие и брой разпади е съвсем еднакъв

Изглежда добре.

Аз в петък най-после събрах всичките части и новата платка, но този уикенд нямам никакво време. Трябва да прочета и рецензирам 27 проекта на гимназисти за Science Talent Search за два дни и е ад. Вчера цял ден не съм правил нищо освен да това и минах само 11. Поне приключих повечето свързани с machine learning и невронни мрежи...

Сам си се чудя защо се съгласявам всеки път на това мъчение...

Та, ако имам някакъв резултат със спектрометъра ще е след понеделник.

|

Аз в петък най-после събрах всичките части и новата платка

да не е по моята схема? видя бъговете и нали :) дори и с усилвателя да нямаш проблем (ако твоя е някакъв як), липсата на хистерезис си е сериозен недостатък

макар че сега като се замисля, и без всиките фиксове имах това, разликата е само в осакатения пик на флуоресценцията, е то не е малко де, но все пак. вероятно в момента и линейността е по-добра, защото усилвателя се държи далеч от насищане

оф, сега разбрах защо ми са омазани пиковете, моя кристал е мизерен, а референтната графика дето дадох е с тоя кристал, 63х63мм

Дон Реба

|

Аз в петък най-после събрах всичките части и новата платка

да не е по моята схема? видя бъговете и нали :) дори и с усилвателя да нямаш проблем (ако твоя е някакъв як), липсата на хистерезис си е сериозен недостатък

макар че сега като се замисля, и без всиките фиксове имах това, разликата е само в осакатения пик на флуоресценцията, е то не е малко де, но все пак. вероятно в момента и линейността е по-добра, защото усилвателя се държи далеч от насищане

Не съм се опитвал да чета какво си писал подробно. :( Честно казано съм толкова бос в електрониката, че ще ми отнеме много време, ако изобщо го разбера. Ще съм много благодарен ако дадеш готовата схема, макар че напълно ще е ОК ако не го направиш.

Докато съм спал освен 27-те проекта в CS са ми добавили за рецензиране още 6 по математика. Явно няма да спя довечера...

Дон Реба

оф, сега разбрах защо ми са омазани пиковете, моя кристал е мизерен, а референтната графика дето дадох е с тоя кристал, 63х63мм

Абе не мисля, по-голям кристал не значи по-добра резолюция, предимството е най-вече че няма нужда да мериш толкова дълго (което обаче ако вземем предвид температурните колебания вече може и да окаже въздействие на резолюцията).

а, определено повишава резолюцията размера на кристала. значи, механизма на превръщане на гама кванта в светлина не е едно събитие, а лавина от "разцепвания", подобно на метеорит в небето. при малък кристал, част от все още високо енергийните (и неизползваеми) парчетии излитат извън кристала, преди да са успели да се раздробят на отражаеми от стените и уловими от фотосензора нискоенергийни фотони (1-2 ев). затова големите кристали са непропорционално скъпи, не е въпроса до по-силния импулс, ти така или иначе с фотодетектора ако се напънеш може да ловиш и единични фотони, истинското предимство е високата резолюция. тя все пак си има лимит , ако сложиш едно кило кристал няма да получиш ептен като на германий резолюция, просто защото в зависимост от товакъде стартира лавината, пак ще имаш различно попадение на крайния продукт върху датчика. ако се презориш и облицоваш голям кристал в датчици отвсякъде, вероятно ще докараш много добра резолюция, обаче с толкова зор ще си направиш германий. ще начертая сегашната схема, но по-добре докато не спра да го ровичкам да не го бързаш.

Не, не, това не влияе на резолюцията, а осира спектъра по малко по-различен начин, а именно "преди" фотопика се образува една област от повишени стойности по биновете, наречена "compton continuum", "compton spectrum" или нещо от сорта. Това по никакъв начин не осира резолюцията, обаче може в зависимост от ситуацията да ти "удави" разни пикчета с по-ниска енергия, според както се падне. С по-малки кристали, това е по-голям проблем определено, но в крайна сметка от това няма лесно отърване, все пак има някакви схеми с повече от един сцинтилаторен детектор и некакви мошенгии, все пак твърде вероятно, детектор с по-голям кристал излиза по-чист (а и вероятно по-евтин) вариант.

обръщам внимание на разликите: 1. усилвателя е сменен. новия обаче не е ОУ, а е с избираем коефицент на усилване, микроконтролера ти трябва да го зададе след ресет. спектърагоре е снет с коефицент 16

2. прага на компаратора е снижен значително, резистора 100к е сменен на 1.5М, което задава праг някъде около 5/1500 - към 3 миливолта.

3. на компаратора има два нови резистора - 180 ома/ 47 к, които формират хисетерезис. това е техника която предотвратява колебанията около точката на превключване (същото това прави "щрак" на ключа на лампите). някой сенсей с много орлов поглед може да забележи че хистерезиса надделява над прага и схемата е бистабилна (потенциален блок). няма страшно, първия импулс от датчика я вкарва в правилен режим

4. кондензатора на детектора на импулса е намален, за да се скъси импулса и да се измерва в максимално високо положение

5. резистора на с/х схемата е преместен преди ключа, всъщност целта е да е преди кондензатора, ключа е беззначение.

6. кондензаторана с/х е намален до 47пф ,за да се намали шока върху усилвателя

7. а да, има резистор 1к на управляващия крак на ключа 4066. забравих да го нарисувам, виноват. и без него е ок, но като забелязах че всеки капацитивен товар на изхода на компаратора е потенциален дестабилизиращ фактор, викам си що да не си спестя няколкото пикофарада от самия ключ.

gat3way

Не, не, това не влияе на резолюцията, а осира спектъра по малко по-различен начин, а именно "преди" фотопика се образува една област от повишени стойности по биновете, наречена "compton continuum", "compton spectrum" или нещо от сорта. Това по никакъв начин не осира резолюцията, обаче може в зависимост от ситуацията да ти "удави" разни пикчета с по-ниска енергия, според както се падне. С по-малки кристали, това е по-голям проблем определено, но в крайна сметка от това няма лесно отърване, все пак има някакви схеми с повече от един сцинтилаторен детектор и некакви мошенгии, все пак твърде вероятно, детектор с по-голям кристал излиза по-чист (а и вероятно по-евтин) вариант.

Реба е прав, колкото по-голям е кристала, толкова по-сигурно е, че цялата енергия ще се преобразува във видима светлина. Затова, например, пластмасовите сцинтилатори не са добри за спектроскопия, тяхната stopping power не е много висока.

Дон Реба

обръщам внимание на разликите: 1. усилвателя е сменен. новия обаче не е ОУ, а е с избираем коефицент на усилване, микроконтролера ти трябва да го зададе след ресет. спектърагоре е снет с коефицент 16

2. прага на компаратора е снижен значително, резистора 100к е сменен на 1.5М, което задава праг някъде около 5/1500 - към 3 миливолта.

3. на компаратора има два нови резистора - 180 ома/ 47 к, които формират хисетерезис. това е техника която предотвратява колебанията около точката на превключване (същото това прави "щрак" на ключа на лампите). някой сенсей с много орлов поглед може да забележи че хистерезиса надделява над прага и схемата е бистабилна (потенциален блок). няма страшно, първия импулс от датчика я вкарва в правилен режим

4. кондензатора на детектора на импулса е намален, за да се скъси импулса и да се измерва в максимално високо положение

5. резистора на с/х схемата е преместен преди ключа, всъщност целта е да е преди кондензатора, ключа е беззначение.

6. кондензаторана с/х е намален до 47пф ,за да се намали шока върху усилвателя

7. а да, има резистор 1к на управляващия крак на ключа 4066. забравих да го нарисувам, виноват. и без него е ок, но като забелязах че всеки капацитивен товар на изхода на компаратора е потенциален дестабилизиращ фактор, викам си що да не си спестя няколкото пикофарада от самия ключ.

Thanks, ще го гледам утре. Аз все още използвам стария си усилвател: LT1807, но така или иначе вероятно ще трябва да правя нова платка, защото не знам къде съм гледал, но съм обърнал слота за SD картата (за записване на данните) на 180 градуса и сега е трудно да се слага и маха картата.

gat3way

Не, не, това не влияе на резолюцията, а осира спектъра по малко по-различен начин, а именно "преди" фотопика се образува една област от повишени стойности по биновете, наречена "compton continuum"

това е съвсем друга бира, аз не говоря за него. комптъновския "ръб" се образува от единично еластично отражение на кванта родител в електрон, без да се разпарчадоса. това което излиза в спектъра не е самия квант, а предадената на електрона енергия. електрона има маса 510кев, може да си сметнеш позицията на комптъновския ръб по трансфера при фронтален удар, така както се смята за прости билярдни топки. всичко надолу от ръба отговаря на странично чукване, самия ръб е фронтално нацелване. механизма на сцинтилацията не ми е много ясно какъв точно е, но не мисля че е базиран на серия от комптъновски удари, май са намесени ядрата на елементите (защо иначе ще легират кристала?), но без значение точния механизъм, резултата е заря с милиони парчетии. тая заря има някакъв физичен размер, който не е малък, сантиметри е, и за максимална резолюция трябва да е цялата в кристала