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TAKAさんの毎日が発見・ブログ
アマチュア無線の機器製作を中心にした日常の活動記録です (by Taka JA2GRC、このブログはFC2_BLOGを使わせていただいてます。)
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PMT proj その28
 PMTが曲がりなりに信号が取り出せる様になりましたので、遮光用ハウジングとして採用しようとしているケースの遮光性を確かめてみました。



こちらに、PMT proj 関連記事の目次が有りますので、他の記事もご覧ください。


 PMTの遮光は、当面、LEDによるテストのための遮光フィルタなどを被せているので暫定的な物ですが、最終的に使おうとしている、ハウジングの遮光性を確かめてみました。

 遮光ハウジングに使おうとしているのは、単三2本を使った懐中電灯の電池部分のケースです。 この懐中電灯、最近の様なLEDランプでもないし、ケースがプラスチックでもありません。 昔風の金属絞り出しの継ぎ目無しのケースです。 しかも、この単三が入る部分が、ちょうどPMTがすっぽりと入るサイズです。 物によっては加工精度の問題なのか、少しきつめの物も有るぐらいですから、本当にギリギリのサイズでピッタリの大きさです。

 PMT基板に実装したPMTに被せてみると、すっぽりとリード線の所まで被さります。 PMTのヘッド側に当たる部分は、ちょうど魔法瓶の底の様に継ぎ目無しの端面になっています。

 さて、これをPMTに被せて、遮光性を試してみることにします。 PMTには信号は加えないで、暗幕を被せ、電灯も全て消して、雨戸も閉めた状態から、少しずつ光を点けていって、光の漏れ具合を出力信号の変化で確認してみます。

120605_pmt_proj_155.jpg

 まずは、ダイノード間電圧は100V、アノード負荷抵抗は1kΩで測定してみます。 暗幕を被せ、消すことの出来る電灯は全て消します。 まあ、それでも、測定器のランプや、パソコン画面などで、人間の目には見えますので、真っ暗でどこかに引っかけて怪我をするという様なことは有りません。

 この状態では、我が家のオシロを最大感度にしても、信号レベルの変化は検知できません。 一応、オシロの入力をGNDに落とすスイッチで確認してみますがレベルの変動は有りません。

120605_pmt_proj_156.jpg

 続いて暗幕を外し、机の電灯を点けてみます。 PMTからは50cmほどの距離にある30Wの直管蛍光灯ですが、これでも特段の信号レベルの変化は検知できません。

120605_pmt_proj_157.jpg

 更に、部屋の電灯を点けて、雨戸を開けてみてもレベルの変化は有りません。 1kΩの負荷では、このままでも大丈夫みたいな感じです。

120605_pmt_proj_158.jpg

 続いて、アノード負荷抵抗を1MΩで試してみます。 同じアノード電流が流れているとしたら、1000倍の信号が検出できるはずです。 さて、電灯を全て消し、暗幕も被せて、真っ暗の状態にしますが、僅かに信号レベルがマイナス側に振っています。 直流レベルで下がっている感じですね。 約10mV強でしょうか。 あと、60Hzと思われる僅かな信号が乗っています。 こちらのノイズ信号レベルも10mV程度でしょうかね。

 直流レベルで沈み込んでいるのは、暗電流に依る物かもしれません。 1MΩで10mVですから、10nA程度でしょうか。 浜テレの解説書によると、それぐらいの暗電流は有るようです。

120605_pmt_proj_159.jpg

 続いて、机の蛍光灯を点けて、端の方からおもむろに暗幕を外してみます。 そうすると、暗幕を全部取った状態でピークでマイナス側に60mV強のノイズが乗っています。 周期は8mS程度ですから120Hzですね。 蛍光灯の光量が、60Hzのパワー周期に応じて変化しているのでしょうかね。 全波整流の波形ですね。 パワー最小のところで、ゼロに落ちきっていないのは、蛍光灯の残光のせいなのか、それとも他の測定器などの光がベースレベルを上げているのかもしれません。

120605_pmt_proj_160.jpg

 更に、部屋の電灯を点けて、雨戸も開けてみると、先ほどの蛍光灯の光漏れに加えて、20mV程度、更にレベルが落ち込んでいます。 これは、机の蛍光灯以外の光も加わったせいでしょうね。 これらの光漏れはリード線側の隙間から漏れた光が、ケースとPMTの間の隙間を通ってヘッド面に回り込んでいるのでしょうね。 この部分を覆ってやるとノイズは消えます。

120605_pmt_proj_161.jpg

 ただ、前回のLEDでのテストの場合は信号レベルが10V程度有りましたので、単純にこのケースを被せただけでも、S/Nは40dB以上取れている勘定になります。 後は、PMTの周りにテープなどを巻いて隙間を無くし、リード線の部分もテープなどを巻いて遮光すれば、比較的簡単に光り漏れは防げそうです。

 
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