Fotopowielacz, a elektronika



Masz problem? Zapytaj na forum elektroda.pl

Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: Krzysztof Piecuch <kpiecuch_at_nospam_optic.com.pl>
Subject: Fotopowielacz, a elektronika
Date: Mon, 26 Mar 2001 15:41:48 +0200


Witam !!!

Mam parę pytań zwišzanych z działaniem fotopowielacza, gdyż dostałem do
uruchomienia miernik poskładany przez kogoś parę lat temu i parę rzeczy
mi się w nim nie podoba, a z fotopowielaczami nie miałem nigdy
doczynienia.

Miernik jest wyposażony w zasilacz ok.1.2 kV oraz we wzmacniacz
pomiarowy o regulowanym skokowym wzmocnieniu x1, x10, x100, x1000.
I mam w zwišzku z tym parę pytań:

1. Czy wysokie napięcie powinno być regulowane czy też wystarczy, aby
było stabilizowane na poziomie (+/-) 5% (chcš aby było regulowane i
stabilizowane) .

2. Wzmacniacz pomiarowy zastosowany w tej chwili w mierniku jest
klasycznš kaskadš wzmacniaczy operacyjnych o stałym wzmocnieniu x10
załšczanych w miarę potrzeby.

I teraz tak, poproszono mnie, abym zrobił coś z tym wzmacniaczem, gdyż
wskazania "pływajš". Zaczšlem więc szukać jakiegoś schematu do
fotopowielacza
i przy okazji trafiłem na opis jak coś takiego powinno działać w ksišżce
"Sztuka
elektroniki" str.487

Piszš tam następujšco:
[...]
Wykorzystanie właściwości fotopowielacza polega na dołšczeniu do jego
wyjścia dyskriminatora o dużej szybkości działania, czułego na wartość
ładunku. Układ ten powinien wytwarzać wyjściowy impuls napięcia, gdy
impuls ładunku doprowadzony do jego wejścia przekroczy pewien próg.
Przekroczenie progu oznacza wykrycie fotonu światła.
[...]
Impulsy o większej amplitudzie odpowiadajš wykrytym fotonom (kwantom
światła), lecz oprócz nich pojawia się mnóstwo impulsów o małych
amplitudach, będšcych szumem własnym fotopowielacza i te impulsy powinny
być usunięte przez dyskryminator.
[...]

Tak więc ten układ, który był zbudowany ze wzmacniaczy operacyjnych ma
się
nijak do tego co tu piszš, gdyż zbudowany układ wzmacnia wszystko jak
leci bez żadnego dyskryminatora i może dlatego wskazania "pływajš".

Mam więc pytanie do kogoś obeznanego w temacie jak takie układy sš
robione profesjonalnie. Może ktoś ma schemat takiego mało
skomplikowanego wzmacniacza dajšcego na wyjściu sygnał analogowy?
Trudno bowiem "naprawiać" przyrzšd, który z założenia jest Ÿle
zaprojektowany :-((.

Fotopowielacz ma działać w sposób cišgły, tzn. ma odbierać
promieniowanie z napromieniowanej próbki "jakiegoś" monokryształu.



--
**** Krzysztof Piecuch -- SP9RQA ****
kpiecuch_at_nospam_optic.com.pl
sp9rqa_at_nospam_radio.org.pl
**********Linux User #132375*********

Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: jfox_at_nospam_friko6.onet.pl (J.F.)
Subject: Re: Fotopowielacz, a elektronika
Date: 26 Mar 2001 16:05:35 +0100


On Mon, 26 Mar 2001 15:41:48 +0200, Krzysztof Piecuch <kpiecuch_at_nospam_optic.com.pl> wrote:
Mam parę pytań zwišzanych z działaniem fotopowielacza, gdyż dostałem do
uruchomienia miernik poskładany przez kogoś parę lat temu i parę rzeczy
mi się w nim nie podoba, a z fotopowielaczami nie miałem nigdy
doczynienia.

Fotopowielacz ma działać w sposób cišgły, tzn. ma odbierać
promieniowanie z napromieniowanej próbki "jakiegoś" monokryształu.

Pytanie co ten miernik tak naprawde mierzy - ilosc slabego ale
ciaglego swiatla, czy czestosc impulsow - tez slabych, ale wyraznie
impulsowych.

1. Czy wysokie napięcie powinno być regulowane czy też wystarczy, aby
było stabilizowane na poziomie (+/-) 5% (chcš aby było regulowane i
stabilizowane) .

No coz - w spektrofotometrze widzialem regulowane. Recznie lub automatycznie.
Dla pomiaru impulsowego nie ma chyba wiekszego znaczenia, dla
pomiaru ciaglego - dosc istotne. I stabilizacja chyba przydalaby sie lepsza -
moze cyfrowy woltomierz dorobic ?

2. Wzmacniacz pomiarowy zastosowany w tej chwili w mierniku jest
klasycznš kaskadš wzmacniaczy operacyjnych o stałym wzmocnieniu x10
załšczanych w miarę potrzeby.

Pierwszy stopien jest bardzo istotny - musi miec odpowiednia rezystancje.
Dalej kaskada "x10" to chyba przesada ... ale moze jednak tez dobre
rozwiazanie ?

I teraz tak, poproszono mnie, abym zrobił coś z tym wzmacniaczem, gdyż
wskazania "pływajš".

Warto by chyba zaczac od ustalenia co i czemu plywa ..
Podac jakies stale napiecie na wejscie, pomierzyc co na wyjsciach ..

Piszš tam następujšco:
[...]
Wykorzystanie właściwości fotopowielacza polega na dołšczeniu do jego
wyjścia dyskriminatora o dużej szybkości działania, czułego na wartość
ładunku. Układ ten powinien wytwarzać wyjściowy impuls napięcia, gdy
impuls ładunku doprowadzony do jego wejścia przekroczy pewien próg.
Przekroczenie progu oznacza wykrycie fotonu światła.

Ale to wyraznie praca impulsowa.


J.


Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: Krzysztof Piecuch <kpiecuch_at_nospam_optic.com.pl>
Subject: Re: Fotopowielacz, a elektronika
Date: Mon, 26 Mar 2001 16:16:16 +0200


J.F. napisał:

Fotopowielacz ma działać w sposób cišgły, tzn. ma odbierać
promieniowanie z napromieniowanej próbki "jakiegoś" monokryształu.

Pytanie co ten miernik tak naprawde mierzy - ilosc slabego ale
ciaglego swiatla, czy czestosc impulsow - tez slabych, ale wyraznie
impulsowych.

Raczej ciagle.


No coz - w spektrofotometrze widzialem regulowane. Recznie lub automatycznie.
Dla pomiaru impulsowego nie ma chyba wiekszego znaczenia, dla
pomiaru ciaglego - dosc istotne. I stabilizacja chyba przydalaby sie lepsza -
moze cyfrowy woltomierz dorobic ?

Juz jest dorobiony, przy 1200 V napiecie "chodzi" ok. +/- 40V

Pierwszy stopien jest bardzo istotny - musi miec odpowiednia rezystancje.
Dalej kaskada "x10" to chyba przesada ... ale moze jednak tez dobre
rozwiazanie ?
Sam chcialbym wiedziec.

Warto by chyba zaczac od ustalenia co i czemu plywa ..
Podac jakies stale napiecie na wejscie, pomierzyc co na wyjsciach ..

Piszš tam następujšco:
[...]
Wykorzystanie właściwości fotopowielacza polega na dołšczeniu do jego
wyjścia dyskriminatora o dużej szybkości działania, czułego na wartość
ładunku. Układ ten powinien wytwarzać wyjściowy impuls napięcia, gdy
impuls ładunku doprowadzony do jego wejścia przekroczy pewien próg.
Przekroczenie progu oznacza wykrycie fotonu światła.

Ale to wyraznie praca impulsowa.

Tutaj tak, ale mnie interesuje czy tez musze miec dyskryminator?

--
**** Krzysztof Piecuch -- SP9RQA ****
kpiecuch_at_nospam_optic.com.pl
sp9rqa_at_nospam_radio.org.pl
**********Linux User #132375*********

Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: <gdomagal_at_nospam_poczta.onet.pl>
Subject: Re: Fotopowielacz, a elektronika
Date: 27 Mar 2001 13:07:59 +0200


J.F. napisał:

Fotopowielacz ma działać w sposób cišgły, tzn. ma odbierać
promieniowanie z napromieniowanej próbki "jakiegoś" monokryształu.


Fotopowielacz opisywany w sztuce elektroniki tez w zasadzie dzialal w sposob
ciagly :) po prostu mierzony strumien swiatla byl tak slaby ze odbieralo sie
pojedyncze fotony. Jesli mierzysz swiatlo o wiekszym natezeniu ( jesli jestes w
stanie je ZOBACZYC to napewno natezenie jest wystarczajace) to prawdopodobnie
nie ma sposobu na podlaczenie dyskryminatora - impulsy sa tak czeste ze to bez
sensu. Wystarczy wtedy mierzyc wartosc srednia pradu - szumy spowoduj co
njwyzej pojawienie sie pewnego offsetu.

Juz jest dorobiony, przy 1200 V napiecie "chodzi" ok. +/- 40V


Nie jestem ekspertem w kwestii fotopowielaczy ale zwazywszy na zasade dzialania
to prad wyjsciowy moze dosc mocno zalezec od napiecia zasilania. Acha - mierzyc
powinienes wartosc produ wyjsciowego, nie napiecia.

GRG

--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl

Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: "Mariusz Dybiec" <mardyb_at_nospam_poczta.onet.pl>
Subject: Re: Fotopowielacz, a elektronika
Date: Tue, 27 Mar 2001 15:07:21 +0200



Użytkownik "Krzysztof Piecuch" <kpiecuch_at_nospam_optic.com.pl> napisał w
wiadomości news:3ABF4F30.EDAE2B5B_at_nospam_optic.com.pl...
J.F. napisał:

Fotopowielacz ma działać w sposób cišgły, tzn. ma odbierać
promieniowanie z napromieniowanej próbki "jakiegoś" monokryształu.

Pytanie co ten miernik tak naprawde mierzy - ilosc slabego ale
ciaglego swiatla, czy czestosc impulsow - tez slabych, ale wyraznie
impulsowych.

Raczej ciagle.
Ilość światła jest proporcjonalna do ilości kwantów. Fotopowielacz
służy do detekcji pojedyńczych kwantów. Zobacz sobie pod oscyloskopem
czy widzisz impulsy rzędu mikrosekund (lub krótsze). Nie napisałeś co
jest na wyjściu wzmacniaczy. Powinien być licznik impulsów. Może być też
f/U na prostowniku aktywnym i filtrze RC a za nim woltomierz. Jeśli tak
to impuls powinien być formowany czymś np komparatorem. W przeciwnym
wypadku sygnał wyjściowy nie zależy tylko od liczby impulsów ale też od
ich wielkości. Wielkość impulsów zależy od wzmocnienia fotopowielacza w
tym bardzo mocno od napięcia i sporo od temperatury. Jeśli nie
obserwujesz impulsów to fotopowielacz pracuje w trybie ciągłym. Tylko po
co skoro można by go zastąpić czymś mniej czułym. A tak ciągły prąd z
fotopowielacza (proporcjonalny do natężenia światła) zależy mocno od HV
i od temperatury .

No coz - w spektrofotometrze widzialem regulowane. Recznie lub
automatycznie.
Dla pomiaru impulsowego nie ma chyba wiekszego znaczenia, dla
pomiaru ciaglego - dosc istotne. I stabilizacja chyba przydalaby sie
lepsza -
moze cyfrowy woltomierz dorobic ?

Juz jest dorobiony, przy 1200 V napiecie "chodzi" ok. +/- 40V
W przypadku czułych fotopowielaczy stosowanych do detektorów
scyntylacyjnych zmiana o 40V mogłaby spowodować zmianę wysokości impulsu
dwu lub trzykrotną . Ty masz pewnie mniej czuły ale mimo to jeśli HV
pływa ci o 40 V to jest pewnie podstawowym źródłem błędów.

Dalej kaskada "x10" to chyba przesada ... ale moze jednak tez dobre
rozwiazanie ?
Sam chcialbym wiedziec.


Tutaj tak, ale mnie interesuje czy tez musze miec dyskryminator?

Koniecznie aby oddzielić impulsy świetlne od szumów (jeśli są impulsy).

Według mnie kolejność powinna być następująca :
1 Oscyloskopem ocenić czy są impulsy i jaka stała czasowa i jaka ich
amplituda na wyjściu.
2 Zmierzyć częstotliwość impulsów na wyjściu.
3 Ustawić wzmocnienie tak aby było np 5V na wyjściu.
4 Dać szybki komparator jako dyskryminator odcinający szumy z regulacją
od 0 do 0.5V.
5 Dać licznik impulsów np cyfrowy lub wspomniany układ f/U
6 Koniecznie ograniczyć pływanie HV do pojedyńczych woltów i ewentualnie
zadbać o stabilną temperaturę detektora.
W międzyczasie napisać na grupę co widać na oscyloskopie.
Zerknij też oscyloskopem na wyjścia kolejnych stopni wzmacniacza bo
niekoniecznie jest to tylko wzmacnianie ale pewnie też kształtowanie
impulsu .

Jeśli układ jednak pracuje w trybie ciągłym to pozostaje tylko (prawie)
punkt 6 .

Sprawdź też czy sygnał bierzesz z dynody czy z anody bo z dynody może
pływać przy nieodpowiednim podłączeniu.
A w ogóle to napisz czy pracujesz z katodą czy anodą na masie (czy HV
jest dodatnie czy ujemne względem masy)

Pozdrawiam
MD