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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24
 こちらで、だいぶレベルの状況が分かってきたのですが、MCA(ベクモニもMCAの一つ)で表現される放射線のスペクトル表示がどうもなじみません。 横軸がエネルギーチャネル、縦軸が発生頻度という感覚が、信号をリアルタイムにオシロで見る感覚とはずれているのでしっくり来ないのです。



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。


 それで、横軸・縦軸の感覚を少しでもつかむ為に、特性のはっきりしている信号を加えて試してみました。

 実験用のオシレータでサイン波を出してサウンドアダプタの入力に加えてベクモニで見てみたら、意外にもちゃんと計数しています。 しからばと、ちゃんと設定して試してみました。 オシレータの周波数は10kHzにしてみました。 これぐらいのサイン波の波形が、ちょうどパルスの波形に似ているので、これで試してみました。 オシレータの出力を変えるとベクモニ画面上のピークが左右に動きます。 但し、ベクモニの縦軸は発生頻度なので、ピークが左右に動くと、軌跡として残る感じですね。 何というか、WaveSpectraのピークホールドみたいな感じですね。(細かく言うと違いますが、感じとして) 加えた周波数は計数率の所に出ていますね。

 さて、しからば、これで、ピークが1460の所に来る様に調整して、その時のオシレータの出力を測定すると、上側のピークは170mV程度ですね。 マイナス側はどうなっているのだろう? 連続波なので平均値はゼロで、マイナス側はカットされているのですかね?

130207_pmt_proj2_101.jpg

 と言う事で、返って疑問が増えてきました。 こうなったら、ちゃんとしたパルスを加えて試してみるか? となるのですが、パルスとして何を使おう? そう言えば我が家にパルスジェネレータは無いですね。 PICでパルスを作ってみようかとも思ったのですが、WaveGeneにユーザー波形登録というのが有りました。 これを試してみようかな? と言う事で、早速、始めてみました。

 まず、Audacityでプローブ2からの信号を録音しておきます。 その中から波高値の適当そうなパルスを抜き出します。 横軸をググッと拡大して、パルスの立ち上がっている部分以外は無音化しておきます。 これで、一旦、WaveGeneに登録してみたのですが、どうもサンプル信号幅が短すぎる(20mS)ようだったので、うまく動作しません。 しからばと、もう一度Audacityを起動し、パルス波形を含んだ20mSの信号を繰り返しコピペして1秒の信号を作り出します。 これをwavファイルに書き出します。 だいたい20mSおきにパルスが立ち上がっているので、50Hz(50パルス/S)のパルス信号になっています。 20mSおきというのは、大体で合っていればそれで大丈夫です。 周期は関係なく波形の振幅が重要なのです。

130207_pmt_proj2_102.jpg

 さて、こうして作ったwav波形をWaveGeneのユーザー波形に登録します。 これで、再生を押せば、大体20mSおきにパルスが出てきます。 出力レベルは、あとで、増加側・減少側どちらも可変出来る様に、とりあえず、-6dBにしておきます。 この状態で、パルス波高は336mVでした。 これは、抜き出したパルスにより違ってきます。

130207_pmt_proj2_103.jpg

 このWaveGeneのパルス出力を、ベクモニのサウンドアダプタに加えてみます。 WaveGeneの出力を変えると、ピークが左右に動きますが、とりあえず、先ほど設定した-6dBにしておきます。 この時の横軸を読み取っておきます。 今回の抜き出したパルスの場合は、1735でした。

130207_pmt_proj2_104.jpg

 続いて、このパルス位置を1460の位置にまで持ってくる為に、振幅を調整します。 この実例の場合は、約84%に抑える必要が有ります。 dBで言うと-1.5dBですね。

 再び、Audacityを起動して、先ほど作ったwavファイルの振幅を-1.5dBに抑えます。 できあがった信号を再びwavファイルに書き出しておきます。

130207_pmt_proj2_105.jpg

 で、できあがった、振幅を抑えた新しいwavファイルをWaveGeneのユーザー波形に登録し直します。 これで、新しいパルス波形の振幅は282.4mV/336mV=84%になりました。

130207_pmt_proj2_106.jpg

 再びベクモニで、このWaveGeneの出力を見てみますと、ピッタリ1460の位置にピークが出ています。 WaveGeneの出力を、-16、-10、-6、-3dBと変えていくと、それぞれピークが左右に動きます。

 さて、これで、安定した1460チャネル相当のパルス信号を得る事が出来ました。 これ、出来てみたら、横軸のマーカーとしても使えそうです。 もちろん、シンチレータからオールオーバーの校正をするには、それなりの線源が必要ですが、サウンドアダプタ以降のレベルあわせには使えそうです。 特に、設定のあやふやなサウンドアダプタのパネルのボリウムの位置が狂ってしまった時には、このマーカーが便利そうです。

 あと、PICの余ったピンなんかを使ってパルス出力させれば、ビルトインのマーカーなんかが出来そうな気がします。

130207_pmt_proj2_107.jpg
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