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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63
 こちらで、エネルギースペクトルの位置が温度の影響を受けていると言うことは分かったのですが、さて、主たる原因はどこでしょう? まずは「敵を知る」と言うことで、もう一度、各パーツのデータシートやら解説書を見直してみました。



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。


 まずは、シンチレータの温度特性です。 温度特性は余り良くないと言われているシンチレータですが、秋月の物(SAINT-GOBAIN社製)は常温付近でフラットな特性になる様に作られて居るみたいです。 まあ、それでも左のスケールの刻みが0.2単位なので、15~30℃の範囲で0.1だと、0.7%/℃、もう少し小さく見て、15~30℃の範囲で0.5だと、0.3%/℃程度はあると言うことですね。

120808_pmt_proj_300.jpg

 一方、このシンチレータは大体540nm辺りにピークが有るようですので、

120808_pmt_proj_301.jpg

 浜テレのPMT解説書によると、PMTの温度特性は光電面で、-0.15%/℃程度、ダイノードの材質はカタログでは分からなかった(書いてあったかもしれないけど、ロシア語なので)のですが、どちらにしても、-0.3~-0.4%/℃程度有るみたいですね。 常温領域ではちょうどシンチレータの温度特性と逆の方向であり、値のオーダーもほぼ似通って居るので、案外打ち消し有ってくれてるかもしれません。

120808_pmt_proj_302.jpg

 一方、高圧の比較電圧を作り出している、基準電圧発生用の素子の温度特性はこんな感じで、かなり微妙な値ですが、常温領域では、100ppm/℃以下の感じですね。 この電圧は反転して使っていますので、-100ppm/℃=-0.01%/℃程度以下という感じですかね。

120808_pmt_proj_303.jpg

 その他のブロックでの温度特性なんですが、Opアンプのゲイン自体は抵抗で決まるので影響は少ないと思いますが、オフセットのドリフトは影響するかもしれません。 ただ、このオフセットも最近のOpアンプは非常に特性が良いので影響は少ないと思います。

 抵抗にはほとんど炭素皮膜抵抗を使っているのですが、この温度特性は、大体、数百~1000ppm/℃程度と言う解説が有るだけで、データシートには規定されていない物が多いですね。 分圧などでペアで使う場合は、抵抗比ですので、温度特性は相殺されそうですが、単独で使う場合は影響が有ると思います。 ヘッドアンプのIV変換回路には1MΩの炭素皮膜抵抗を使っていますので、ここは、数百~1000ppm/℃程度の温度特性を持つと思います。

 周波数補償や積分に使っているセラミックコンデンサも、温度特性がフラットな物から急峻な物まで有りそうですが、素性が分からないので、何とも言えませんね。

 あと、パソコンに付いているサウンドデバイスのサンプルホールド・A/D変換部の温度特性は規定されている物が有りませんね。

120808_pmt_proj_304.jpg

 結局、こちらの結果を見ますと、温度が上がると、エネルギースペクトルが左方向に動いていますので、全部ひっくるめてみると、波高値が下がる方向、すなわちゲインが下がる方向に動いて居るみたいですね。 マイナスの特性というと、PMTの特性、それに素性不明のコンデンサも、マイナスの特性を持った物が有りますので、この辺りが強く影響している感じですかね?

 いずれにしても、グロスで補償していくしかないですかね?
コメント
この記事へのコメント
Re: EFU-68
情報ありがとうございます。

ダイノードは銅ですか。 浜テレの解説書に銅というのは無かったですね。

いずれにしても、トータルで補償する方法で考えてみます。
2012/08/08(水) 21:46 | URL | Taka (ja2grc) #-[編集]
EFU-68
PMTですが、FEU-68の光電面はアンチモン―セシウムです。カソードは鉄ニッケル系ですが、各ダイノードは銅が使用されていて、これは小型であること、磁束からの影響を軽減することと関係あるかもしれません。
2012/08/08(水) 16:21 | URL | utsunomia #-[編集]
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