[Rockstein 0]

по идее оно должно быть. при увеличении загрузки ФЭУ напряжение на его динодах падает, что приводит к уменьшению коэффициента усиления ФЭУ и уменьшению амплитуды выходных импульсов. при поиске плато подбирают такое напряжение на катоде ФЭУ, при котором амплитуда импульсов меняется незначительно во всем рабочем диапазоне загрузок

 

Странно, но у меня амплитуда скачит при любой загрузке и при любом напряжении. Искал плато по отношению сигнал/шум при сигнале где-то 10% от верхней границы постепенно увеличивая напряжение. И как ни странно сигнал/шум уменьшался почти линейсто с напряжением. Дошел до максимума напряжения (0.9В по спецификации) и там было лучше всего. Напомню, что ФЭУ имеет встроенный БП и управляется напряжением 0.5В-0.9В. Думаю, хамаматсу захотели ограничить макс напряжение незадолго до выхода на плато. Зачатки этого плато едва просматриваются под конец.

 

Еще искал плато поднимая напряжение ступеньками и меряя 100 раз на каждой ступени. Получил зависимость сигнала от напряжения оценивая среднее значение за 100 раз плюс еще макс-мин разброс для каждой ступени. Такое чувство что ещеб немного и вышел бы на плато.

 

Может ли такое быть и где грабли?

 

а почему? чем Вы считаете и какова у Вас максимальная загрузка?

 

Я считаю 16-битным 8254. На одном канале импульсы через компаратор при пороге 5мВ, на другом напряжение интегратора через U/F конвертер AD652. Максимальная загрузка около 100килособытий.

[jam 0]

У меня странный ФЭУ, сколько не пытался, плато не находится :(

Когда коэфициент усиления фэу очень большой - то он выходит на плато(в насыщение, однофотонный режим или счётный ) - про другое плато не слышал.

Судя по приведённым Вами картинкам, всё работает , осталось только посчитать импульсы, но шумовые характеристики канала определить не могу, поскольку не понятно, что на входе.

Большие импульсы могут быть космикой - возможно она вызывает люменисценцию активированного сцинтилятора...

На мой взгляд Вам надо решить - устраивает ли шум усилителя на ad8014 и насколько критично иметь импульс коротким - есть возможность применить более медленные но менее шумные решения и тут есть куда двигаться - недавно мы сделали прототип с коэфицентом усиления 8 (вместо фэу фототриод) и тем не менее сразу получили 3% на 1Мэв (будем стараться конечно улучшить) - плюсов в таком решении несколько - 1.) не боится магнитного поля 2 )тряски 3 )более компактный.

[stells 12]

Я считаю 16-битным 8254. На одном канале импульсы через компаратор при пороге 5мВ, на другом напряжение интегратора через U/F конвертер AD652. Максимальная загрузка около 100килособытий.

мне и раньше было непонятно, для чего нужен интегратор, а теперь тем более. он же вместе с ПНЧ вносит погрешность. неужели счетчик не успевает отработать эти 100кГц? понятно, что при частичном наложении импульсов он будет что-то пропускать, но и интегратор мне кажется не сильно поможет

[Rockstein 0]

мне и раньше было непонятно, для чего нужен интегратор, а теперь тем более. он же вместе с ПНЧ вносит погрешность. неужели счетчик не успевает отработать эти 100кГц? понятно, что при частичном наложении импульсов он будет что-то пропускать, но и интегратор мне кажется не сильно поможет

 

 

[jam 0]

Не думаю, что фэу будет пропускать импульсы - если это так, то где об этом можно прочитать? Единственно, что знаю, что когда загрузка большая (большой ток эмиссии), то

а) падает напряжение на динодах, что вроде бы лечится

б) уменьшается коэффициент умножения на самих динодах ввиду конечной эмиссии.

[stells 12]

ну... так интегратор с ПНЧ даст еще большую дельта m. причем она будет как положительной, так и отрицательной. у меня в приборе используется контроллер - регулируемый ШИМом дискриминатор на внутреннем компараторе контроллера и программный счет импульсов по прерываниям от компаратора. на испытаниях прибор попал на реальную скважину с дозой излучения 20000мкР/час и отработал лучше, чем другой прибор со счетчиком на тех же самых 8254

[stells 12]

в общих чертах это выглядит вот так:

порог дискриминации задается по каналу OC0A, регулировка и стабилизация напряжения ФЭУ - по каналу OC0B

Изменено 26 ноября, 2009 пользователем stells

[Tanya 4]

Как-то попадалась пару+(?) лет назад статья в ПТЭ. Там с помощью какой-то небольшой схемки... Было написано, что до (неточно) 10^7 импульсов можно счетчик фотонов применять. Т.е. в 10 раз больше, чем обычно принято считать.

Но это относилось к одноэлектронным импульсам.

[stells 12]

до (неточно) 10^7 импульсов можно счетчик фотонов применять

я вижу на экране осциллографа (при фоновой загрузке сцинтиллятора) ширину импульсов после усилителя ФЭУ в пределах 0,5-5мкс в зависимости от энергии гамма-квантов. наверное реально все-таки меньше, чем 10^7

 

хотя... Вы говорили об одноэлектронных импульсах

Изменено 26 ноября, 2009 пользователем stells

[Rockstein 0]

Большие импульсы могут быть космикой - возможно она вызывает люменисценцию активированного сцинтилятора...

На мой взгляд Вам надо решить - устраивает ли шум усилителя на ad8014 и насколько критично иметь импульс коротким - есть возможность применить более медленные но менее шумные решения и тут есть куда двигаться

 

У меня стоит задача немного по другому. Нагревается проба до 250 градусов и плавно начинает светиться секунду или две, потом угасает. Никаких сцинциляторов, просто термолюминисценция. Не знаешь какой сигнал прийдет и после нагрева проба пуста, сигнал повторно не измеришь. Поэтому интегратор обязателен, так как дает дополнительную возможность контроля и поправки. Как уже писал, сейчас все уперлось в чувствительность, которой не хватает.

 

Жду ltc6903, чтобы собрать генератор и пустить на вход.

 

ну... так интегратор с ПНЧ даст еще большую дельта m. причем она будет как положительной, так и отрицательной. у меня в приборе используется контроллер - регулируемый ШИМом дискриминатор на внутреннем компараторе контроллера и программный счет импульсов по прерываниям от компаратора. на испытаниях прибор попал на реальную скважину с дозой излучения 20000мкР/час и отработал лучше, чем другой прибор со счетчиком на тех же самых 8254

 

А Вы какую линейность ожидаете от вашего устройства и какие фронты у ваших импульсов. Какая амплитуда? Не думаю что встроеный атмеловский компаратор способен поднять что-то при пульсе в 50 нс. Да и порог танцует в зависимости от амплитуды. Считать пульсы не проблема, ловить все пульсы-нужна скорость. Ведь если даже 1% пульсов в хаотическом потоке идут почти друг за другом вашим компаратором их не споймать.

 

 

Счетчик 8254 стоит на PC104 карте, которая вместе с PC104 компом. Программа на паскале. Конечно это не писк моды, зато отлаживать быстро и безболезненно. Для тестов самое оно. Потом конечно засуну в МК

Изменено 26 ноября, 2009 пользователем Rockstein

[alexkok 0]

У меня стоит задача немного по другому. Нагревается проба до 250 градусов и плавно начинает светиться секунду или две, потом угасает. Никаких сцинциляторов, просто термолюминисценция. Не знаешь какой сигнал прийдет и после нагрева проба пуста, сигнал повторно не измеришь.

А есть проблемы записать эту выборку с достаточным разрешением?

Если нет, запишите и отрабатывайте на ней все возможные способы обработки, какие сможете придумать.

[stells 12]

А Вы какую линейность ожидаете от вашего устройства и какие фронты у ваших импульсов. Какая амплитуда? Не думаю что встроеный атмеловский компаратор способен поднять что-то при пульсе в 50 нс. Да и порог танцует в зависимости от амплитуды. Считать пульсы не проблема, ловить все пульсы-нужна скорость. Ведь если даже 1% пульсов в хаотическом потоке идут почти друг за другом вашим компаратором их не споймать.

амплитуда импульсов от америция-241 (60кэВ), по которому производится калибровка прибора, на входе компаратора контроллера составляет около 600мВ, ширина около 600нс, а задача стоит регистрировать все, что выше 20кэВ (200мВ при ширине импульса около 200нс) - ловит. среднее время отклика на прерывание около 1мкс, поэтому если в течение этой 1мкс приходит следующий импульс, то я его пропускаю конечно, но при максимальных скоростях счета 20-30 тыс.имп/сек эти потери укладываются в статистическую погрешность счета

Изменено 27 ноября, 2009 пользователем stells

[NNikolaev 0]

ну... так интегратор с ПНЧ даст еще большую дельта m. причем она будет как положительной, так и отрицательной. у меня в приборе используется контроллер - регулируемый ШИМом дискриминатор на внутреннем компараторе контроллера и программный счет импульсов по прерываниям от компаратора. на испытаниях прибор попал на реальную скважину с дозой излучения 20000мкР/час и отработал лучше, чем другой прибор со счетчиком на тех же самых 8254

Чтобы скомпенсировать эту м вводят специальную поправку на мертвое время регистрации по формуле

N'=N/(1-tm*N)

обычно tm выбирают 1...1.5 мкс

 

 

На ту же тему, но немного в другом ракурсе.

Кроме стремления улучшить характеристики исходного импульса можно использовать последующую цифровую обработку сигналов с ФЭУ "на лету" с небольшой и строго определённой задержкой. Пример обработки, для которой задержка составляет 150 нс, приведен на рисунке:

Результирующая картинка выглядит, например, так:

Картинки получены на реальных данных в реальном приборе.

Скажите пожалуйста - как вы выделяете так спектр с помощью свертки?!

Еще один момент - ваш тракт преобразования - выход с ФЭУ, преобразователь ток напряжение на дифференциальном каскаде (с парафазными выводами)+ развязка на трансформаторе + АЦП.

Насколько важна как сделана развязка - использовать ли трансформатор или просто ацп на прямую.

еще вот противоречие вообщем то операционник должен быть с хорошим сливом 1000 в/мкс и в тоже самое время с большим входным сопротивлением и малым входным током - что бы преобразователь I->U хорошо работал как вы решаете эту проблему?!

[serebr 0]

Скажите пожалуйста - как вы выделяете так спектр с помощью свертки?!

Про какой спектр идёт речь? Про энергетический, т.е. распределение импульсов по энергиям? Если про такой - то с помощью свёртки уменьшается размытие статистики распределения по энергиям, особенно в момент большой загрузки тракта регистрации.

 

Еще один момент - ваш тракт преобразования - выход с ФЭУ, преобразователь ток напряжение на дифференциальном каскаде (с парафазными выводами)+ развязка на трансформаторе + АЦП.

Насколько важна как сделана развязка - использовать ли трансформатор или просто ацп на прямую.

еще вот противоречие вообщем то операционник должен быть с хорошим сливом 1000 в/мкс и в тоже самое время с большим входным сопротивлением и малым входным током - что бы преобразователь I->U хорошо работал как вы решаете эту проблему?!

Трансформатор не используется, выход операционника подаётся прямо на АЦП. Конкретную схемотехнику я наверно не вправе выдавать, хотя уж сильно замудрённого в ней и нет. Так, несколько достаточно общеизвестных принципов правильно собранных и применённых в одном устройстве.

[NNikolaev 0]

Про какой спектр идёт речь? Про энергетический, т.е. распределение импульсов по энергиям? Если про такой - то с помощью свёртки уменьшается размытие статистики распределения по энергиям, особенно в момент большой загрузки тракта регистрации.

 

Трансформатор не используется, выход операционника подаётся прямо на АЦП. Конкретную схемотехнику я наверно не вправе выдавать, хотя уж сильно замудрённого в ней и нет. Так, несколько достаточно общеизвестных принципов правильно собранных и применённых в одном устройстве.

Да имел ввиду энергетический спектр.

Сейчас проектируем гамма спектрометр - предпологается слудующая цепочка ФЭУ -> преобразователь ток -напряжение-> трансформаторная развязка-> АЦП -> FPGA

Суть в том, что ОУ для преобразователя ток -напряжение-> должен иметь минимальный входной ток, и хороший слив тока.

Если допустим NAI(Tl) высвечивает 400 нс то используя допустим 125 М выборок в секунду получаем 125 выборок за 1 мксекунду или 50 выборок на 1 высвечивание.

А вы как то мертвое время при подсчтете энергетических спектров учитываете?!