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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_proj2・その15
 昨日、やっと基板とシンチ・PMTブロックとの接続が完了しましたので、早速、動作テストをしてみました。

 細かな部分は、今後の調整に任せるとして、基本的な動作は問題無さそうです。 とりあえず、一段落です。



こちらに、PMT(光電子増倍管) proj2 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。


 基板側の電圧は問題なく出て居る事は確認できていますので大丈夫だとは思いますが、このタイプのPMTは初めてですので、念のため、高圧を最低電圧の40Vx14=560Vに設定して始める事にします。 電源の電圧計・電流計を睨みながら、基板やPMT辺りにも目を配りながら、電源スイッチを投入します。

 いつもながら「火入れ式(最初に電源を投入する時)」は何度やっても緊張しますね。 予期せぬ動作が起こったら直ぐに電源を切れる様に神経を研ぎ澄まして、電源スイッチのレバーを倒します。 電圧計・電流計も異常な動きは見られず、基板やPMT辺りからも異常な状況は見られません。

 「火入れ式」は無事終わったようです。 おもむろに、高圧調整用のVRを回して、電圧を変えてみますが大丈夫そうです。 接続したオシロにはパルスが捉えられているようです。 まずは、異常事態監視の為、フリーランにしていたトリガを、ちゃんとしたトリガに切り替えます。 結構、大きなパルスがかなりの頻度で出ています。 特段の線源を置いているわけではないので、バックグランドの自然放射線や宇宙線による物だと思いますが、前に作ったプローブよりも格段に頻度が高いです。 オシロに休むことなくトリガが掛かって、頻繁にパルスを捉えています。 とりあえず、特段の根拠は有りませんが、高圧を80Vx14=1120V辺りに設定して様子を見てみます。

 ちょっと見た感じでは、かなりパルス波高が高いです。 前のPMTよりも、光電面が10φ→30φに大きくなった事と、ダイノードが2段増えた事、それに、フォーカス用らしき電極が増えていますので、出力が大きくなっているのは当然と言えば当然ですかね。 それと頻度の方は、シンチレータが10mmの立方体から、30φx30の円柱形になって、1cc→21ccに変わっていますので、放射線のとらえ方も大きくなって来たのでしょうね。

 ヘッドアンプなどの素子・定数は前の通りですので、パルスの波形の「なまり方」などは、ほぼ同等ですね。 定常レベルでノイズが多く見えるのは、前回見えていたインダクタ出力側のノイズのせいかもしれません。 ここは後ほど確かめてみる必要が有ります。

 ややアンダーシュートが見られますが、ヘッドアンプ自体は±電源で、マイナス側でも問題なく動作しますので、これぐらいなら問題ないでしょう。

130124_pmt_proj2_56.jpg

 さて、パルスは順調に出ているようですので、早速ベクモニに繋いでみました。 暫く使っていないうちにベクモニのバージョンアップが有ったのですね。 新しいバージョンにアップしてから動作確認をします。 ざっと、標準パルスを設定してから、パルスを読み込んでみますと、むくむくとスペクトルが盛り上がってきます。 流石に頻繁にパルスが入っていただけ有りますね。 5分程でこれぐらいのスペクトル波形になりました。

 高圧はちょっと低めの70Vx14=980Vで試してみました。 この状態で、有効カウント数が約27k、計数率は約89cpsと出ています。 前のプローブでは、同じダイノード間電圧の場合、1時間で有効カウント数が約51k、計数率は約14cpsでしたので、6倍強ほどの計数率になりますね。 シンチレータの体積比が21倍ほどなのですが、体積比そのままとは行きませんが、かなり、高い計数率になっています。 シンチレータをサンプル土壌で全面的に囲った訳では無く、一方向からだけなので、面積(開口面)で効くのですかね?

130124_pmt_proj2_57.jpg

 高圧を70Vx14=980V→80Vx14=1120Vに上げると、スペクトルは右側に拡がって行きますが、スペクトルの高さは下がってきます。 それ以外に低域でのノイズが増えてきます。 有効カウントや計数率はそれほど変わりません。 まあ、当然と言えば当然ですね。 放射線検出の感度(計数率)はシンチレータの材質とサイズでほとんど決まってしまい、高圧を変えたり、アンプのゲインを変えても、スペクトルがブロードになるだけで、面積は変わらない筈ですね。 もちろん、これはPMTなんかの様に、十分にS/Nの良い場合の話ですが。

130124_pmt_proj2_58.jpg

 スペクトルの表示を0.5倍にしてみると、こんな感じになります。 結局、高圧を上げても分解能がよくなるわけでもありませんので、ノイズや温度など、他の条件で調子の良さそうな電圧にしておいた方が良さそうです。

130124_pmt_proj2_59.jpg

 ちなみに、時間を5分→60分にしてみますとこんな感じになります。

130124_pmt_proj2_60.jpg

 さて、大体、うまく動作しているようですので、これからは細かい調整をしていきましょう。 それに、うまい事塩ビパイプの中に収めなくてはなりません。
コメント
この記事へのコメント
Re: いつもながら
utsunomiaさん、いつも、コメント有り難うございます。

元気が出ます。 「コメントは活力の源」(汗;)
2013/01/25(金) 10:46 | URL | Taka (ja2grc) #-[編集]
いつもながら
いつもながらの一発動作、すごいです。とくに火入れ式の緊張が伝わってきます。読みながら手に汗・・・ですね。
2013/01/25(金) 02:47 | URL | utsunomia #-[編集]
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