[DS 0]

Видела давно очень этот конденсатор. Помнится, внутри все-все позолоченное. Тефлон и (кажется) янтарь? Желтенькое такое... Мембрана на сильфонной подвеске (точно не помню). Возбуждается магнитной системой.

Из пояснений автора ясно, что небольшой объем камеры и низкая предельная концентрация (несколько ppm) будет давать очень слабый свет, поэтому основной шум - флуктуации темнового тока - стало быть, либо прерыватель, либо счетчик... Но для счетчика нужно охлаждать...

 

Здесь для счетчика нужен будет ФЭУ с другим катодом, помимо охлаждения.

[deemon 0]

Из пояснений автора ясно, что небольшой объем камеры и низкая предельная концентрация (несколько ppm) будет давать очень слабый свет, поэтому основной шум - флуктуации темнового тока - стало быть, либо прерыватель, либо счетчик... Но для счетчика нужно охлаждать...

 

Если так , то да ...... я в химии - просто дуб :) , и не представляю даже приблизительно , какой свет может давать такая реакция . Впрочем , автор появится и скажет , что дали опыты с модуляцией динода . ТОгда всё должно проясниться ......

[Funtov 0]

Здравствуйте!

Всё это время аппарат работал, как мне тут посоветовали, с модуляцией первого динода. В принципе, всё работало,... но плохо, не нравится: видимо, ФЭУ после начала работы в таком режиме очень медленно, но верно разогревается и стабилизации приходится ждать чуть ли не сутки. Да и потом, в процессе работы, сигнал постоянно плавает туда-сюда, не зависимо от измеряемой концентрации. Короче говоря, очень большой шум, нужно его постоянно корректировать. А так - на максимальном усилении ФЭУ (макс. напряжение питания) калибровочной концентрации вполне достаточно для "раскачки".

Хочу попробовать что-то другое, не требующее высоковольтного источника. Как раз при переделке освободился ИК-датчик положения крыльчатки OPB867 (файл прикреплён), можно взять из него фототранзистор и подключить к старому предусилителю (см. схему). Что-то закупать новое сейчас не дают на работе из-за кризиса ...

Подскажите пожалуйста, как на ваш взгляд, такое решение работоспособно в принципе? Может, что-то нужно в предусилителе изменить? Или вообще убрать его? Напомню: желательно, чтобы выходил переменный сигнал (дальше вся схема на него рассчитана). Или всё-таки если фототранзистор, то никакой такой модуляции быть не должно, только постоянный сигнал? Тогда какую схему посоветуете?

Заранее всем спасибо :)

OPB867T55.pdf

[E1962 0]

Может быть , кстати , что в этом старом приборе модуляция света была применена не из-за темнового тока ФЭУ , а из-за невозможности сделать стабильный усилитель слабых постоянных токов на той элементной базе . Вот в этом случае можно было бы попробовать модулировать сам ФЭУ , например - подавая сигнал 50 герц на самый первый динод умножителя . А вот если погрешность тут вызвана слабостью светового потока , ток от которого сравним с темновым током ФЭУ - то никакая электронная модуляция не поможет . Нужно модулировать именно свет , и без механики не обойтись .

Прибор может быть и старый,но и на новой элементной базе без механики не обойтись.Не проще ли сделать нормальный прерыватель(механический).

Я не уверен,что прерывание внешнего светового потока и модуляция ФЭУ это одно и тоже.Есть вероятность(если не прав-то извиняюсь),что автор чегото не учел и не воспринял знания и опыт предшественников.Крыльчатка ломаться не может и двигатель относительно вечен.

Внешняя модуляция возможна при измерении поглащения-а здесь похоже на измерение флуоресценции или чегото подобного.

Кстати или нет а зачем модулировать ФЭУ тогда проще, и по результату одинаково,модулировать сигнал снятый с фэу.

Ну или на крайняк питать ФЭУ импульсами.

[DS 0]

Здравствуйте!

Всё это время аппарат работал, как мне тут посоветовали, с модуляцией первого динода. В принципе, всё работало,... но плохо, не нравится: видимо, ФЭУ после начала работы в таком режиме очень медленно, но верно разогревается и стабилизации приходится ждать чуть ли не сутки. Да и потом, в процессе работы, сигнал постоянно плавает туда-сюда, не зависимо от измеряемой концентрации. Короче говоря, очень большой шум, нужно его постоянно корректировать. А так - на максимальном усилении ФЭУ (макс. напряжение питания) калибровочной концентрации вполне достаточно для "раскачки".

Хочу попробовать что-то другое, не требующее высоковольтного источника. Как раз при переделке освободился ИК-датчик положения крыльчатки OPB867 (файл прикреплён), можно взять из него фототранзистор и подключить к старому предусилителю (см. схему). Что-то закупать новое сейчас не дают на работе из-за кризиса ...

Подскажите пожалуйста, как на ваш взгляд, такое решение работоспособно в принципе? Может, что-то нужно в предусилителе изменить? Или вообще убрать его? Напомню: желательно, чтобы выходил переменный сигнал (дальше вся схема на него рассчитана). Или всё-таки если фототранзистор, то никакой такой модуляции быть не должно, только постоянный сигнал? Тогда какую схему посоветуете?

Заранее всем спасибо :)

 

Думаю, что нет. Давайте к цифрам вернемся - какое сейчас усиление у ФЭУ, какие шумы и какой полезный сигнал ?

[rudy_b 4]

Без модуляции светового потока с ФЭУ не обойтись. Если темновой фототок сравним с сигналом, то нужно измерять разность фототок+сигнал - фототок при ТЕХ ЖЕ параметрах ФЭУ. Поэтому напряжения на электродах ФЭУ изменять нельзя. Альтернатива - другой детектор с меньшим фототоком.

 

Но вот модулятор можно упростить. Сейчас усилители практически бездрейфовые, поэтому частоту модуляции можно снизить. Несложно сделать механическую заслонку, которой можно двигать раз в несколько секунд, например на основе обычного реле.

[777777 0]

Без модуляции светового потока с ФЭУ не обойтись.

Еще ни разу не видел, чтобы с ФЭУ использовали модуляцию светового потока. Это во времена ламповой электрники сигналы переводили в переменку и с ними работали, потому что на лампах из-за дрейфов очень трудно сделать усилитеть постоянного тока. Кстати автор говорит, что прибор очень древний, что подтверждает эту версию.

Если темновой фототок сравним с сигналом,

Насколько я знаю принцип работы ФЭУ, у них нет никаких темновых фототоков. Он чувствует отдельные фотоны - попав на динод, фотон выбивает электрон, по пути к другому диноду он ионизирует атомы, возникает лавина электронов и напряжение анода падает почти до нуля. После этого ионы рекомбинируют и напряжение восстанавливается. Таким образом, если ФЭУ освещен слабым светом, то на аноде наблюдается лес импульсов. Чем ярче освещение, тем он гуще. (Кстати, при дневном освещении его включат нельзя, он сразу сгорает). Таким образом, выходные импульсы нужно либо считать цифровым счетчиком, либо на выходе поставить НЧ фильтр, и получить аналоговый сигнал (хотя насчет этого не уверен).

[stells 12]

Насколько я знаю принцип работы ФЭУ, у них нет никаких темновых фототоков.

777777, добрый день!

вот читаю паспорта на ФЭУ:

темновой ток при напряжении питания, соответствующем световой анодной чувствительности 10А/лм:

ФЭУ-67Б - не более - 0,03мкА

ФЭУ-85 - не более - 0,01мкА

насчет леса импульсов Вы правы, при малейшей засветке ФЭУ дневным светом он перестает вообще что-то вразумительное детектировать, после чего необходимо некоторое время, чтобы он восстановился, а при длительной засветке ФЭУ выходит из строя

[stells 12]

честно говоря не понял, для чего нужна модуляция светового потока или напряжения питания динодов. смотрим на осциллограммы анодного напряжения ФЭУ:

на первой - форма импульса на выходе предусилителя, на второй - распределение во времени тех же импульсов. постоянная составляющая - это темновой ток ФЭУ плюс напряжение смещения предусилителя. для чего нужна модуляция? сам ФЭУ уже все промодулировал, остается только поставить пороговый детектор на нужный уровень и посчитать импульсы или (в случае спектрометрического анализа) добавить амплитудный детектор и измерить амплитуду импульсов

[Vjacheslav 0]

Красиво говорите и показываете! Но..

При регистрации сигнала хемилюминесценции на каждый химический акт Вы получаете один фотон, который летит в телесный угол 4pi.

Вероятность попасть ему (фотону) на фотокатод ФЭУ ~ 0.1 (реальная цифра), вероятность дать сигнал на аноде ФЭУ (эффективность регистрации) еще ~ 0.1 - 0.05.

Все это приводит к тому что полезный сигнал сравним с темновым сигналом ФЭУ. Наличие модуляции светового потока на входе ФЭУ автоматически удаляет темновой сигнал

из переменного сигнала на выходе ФЭУ. Далее Вы его усиливаете, возможно синхронно детектируете и в лучшем случае приближаетесь к чувствительности счета фотонов.

Итак есть два выхода:

1. Сделать регистрацию сигнала методом счета фотонов - это новая разработка: из старого останется только механика + оптика и питание ФЭУ, сам ФЭУ придется заменить на одноэлектронный.

Но что-то мне подсказывает, что автор темы к этому не готов (или не способен).

2. Сделать свой механический модулятор потока перед ФЭУ и вовремя смазывать двигатель - минимальные телодвижения: видимо вариант для автора темы.

P.S. Модуляция светового потока перед ФЭУ и модуляция чувствительности ФЭУ (через 1-2 динод или вход модулятора ФЭУ - есть такие) это не одно и тоже с точки зрения

регистрации сигнала хемилюминесценции (сигнала сравнимого с темновым током ФЭУ).

Для справки: в настоящее время основным методом регистрации сигнала хемилюминесценции является счет фотонов. Почему счет фотонов реализует максимальную чувствительность

можно почитать в книге: "Слабкий Л.И., Методы и приборы предельных измерений в экспериментальной физике. Наука 1973"

[stells 12]

Вероятность попасть ему (фотону) на фотокатод ФЭУ ~ 0.1 (реальная цифра), вероятность дать сигнал на аноде ФЭУ (эффективность регистрации) еще ~ 0.1 - 0.05.

Все это приводит к тому что полезный сигнал сравним с темновым сигналом ФЭУ. Наличие модуляции светового потока на входе ФЭУ автоматически удаляет темновой сигнал из переменного сигнала на выходе ФЭУ.

а вот я все-равно не понял... если фотон не попадает на катод, то хоть модулируй, хоть усиливай, а его не зарегистрируешь. далее, если энергия фотонов такова, что вызванный ток анода равен или меньше темнового тока, то полезный сигнал тоже не зарегистрировать, во всяком случае модуляцией светового потока. и скорее всего даже при синхронном детектировании.

мне кажется здесь нужно знать, что из себя представляет сигнал этой самой хемилюминесценции... я не знаю

Изменено 6 марта, 2009 пользователем stells

[777777 0]

темновой ток при напряжении питания, соответствующем световой анодной чувствительности 10А/лм:

ФЭУ-67Б - не более - 0,03мкА

ФЭУ-85 - не более - 0,01мкА

А откуда он может взяться?

 

насчет леса импульсов Вы правы

А вот я начал сомневаться :) Дело в том, что я их видел в скважинных приборах, регистрирующих гамма-излучение (подозреваю, что вы тоже), там перед ними ставится люминесцентный кристалл, в котором каждый гамма-квант вызывал вспышку света, а уже ее регистрировал ФЭУ. Так вот импульсы были от отдельных гамма-квантов, а не от отдельных фотонов света.

[stells 12]

А откуда он может взяться?

ну видимо какая-то самопроизвольная (может быть температурная) эмиссия

А вот я начал сомневаться :) Дело в том, что я их видел в скважинных приборах, регистрирующих гамма-излучение (подозреваю, что вы тоже), там перед ними ставится люминесцентный кристалл, в котором каждый гамма-квант вызывал вспышку света, а уже ее регистрировал ФЭУ. Так вот импульсы были от отдельных гамма-квантов, а не от отдельных фотонов света.

по-моему один гамма-квант выбивает только один фотон в сцинтилляторе.

я действительно радиометр имел ввиду. так вот когда я пытался смоделировать высокую интенсивность гамма-излучения простой засветкой ФЭУ, то получил тот самый "лес импульсов", который приводил к лавинному току ФЭУ и в результате которого ФЭУ на некоторое время переставал детектировать одиночные импульсы

 

Все это приводит к тому что полезный сигнал сравним с темновым сигналом ФЭУ. Наличие модуляции светового потока на входе ФЭУ автоматически удаляет темновой сигнал

мне кажется я понял, что Вы имеете ввиду. импульсы сигнала хемилюминесценции на порядок (два-три) меньше постоянной составляющей темнового тока? ну так я и написал про пороговый детектор, который отсечет эту постоянную составляющую. а далее усиливаем импульсы.

если амплитуда импульсов настолько мала, что пороговый детектор не в состоянии их детектировать, то можно по-другому сделать: на один вход дифусилителя подать проинтегрированный сигнал ФЭУ, а на другой - исходный сигнал - получим на выходе усиленные импульсы без постоянной составляющей темнового тока... и безо всякой модуляции

Изменено 6 марта, 2009 пользователем stells

[Tanya 4]

Красиво говорите и показываете! Но..

При регистрации сигнала хемилюминесценции на каждый химический акт Вы получаете один фотон, который летит в телесный угол 4pi.

Обычно применяют нечто вроде фотометрической сферы.

Некоторые системы светят очень сильно. Вот, думается, что химический лазер впольне можно обозвать хемилюминисцентным.

[stells 12]

видимо, ФЭУ после начала работы в таком режиме очень медленно, но верно разогревается и стабилизации приходится ждать чуть ли не сутки. Да и потом, в процессе работы, сигнал постоянно плавает туда-сюда, не зависимо от измеряемой концентрации. Короче говоря, очень большой шум, нужно его постоянно корректировать.

использование фототранзистора в предусилителе не очень хорошее решение ввиду его нелинейности и температурной зависимости, а у Вас именно с этим проблема. вариант с дифусилителем, на один вход которого подаете сигнал с предусилителя, а на другой - интегрированный сигнал предусилителя, а затем выходной сигнал усиливаете (если нужно), мне кажется более стабильным, тем более в случае прецизионного инструментального ОУ. постоянная времени интегрирующей цепи небольшая, никакая коррекция при температурном дрейфе темнового тока не потребуется

Изменено 6 марта, 2009 пользователем stells