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基于NaI(Tl)与滨松R9420pmt的伽马能谱仪试制
2020/08/18
原创
IP:江西
摘要:基于9420pmt、Theremino MCA、电脑声卡的低成本(千元左右)伽马能谱仪试制。


闲来无聊,总想做些什么,然后发现最近有一批9420光电倍增管出售,于是入手一根,开始试制伽马能谱仪。

本制作帖原件选择原则为成本第一、性能第二(能用就行)。

由于经济条件限制,很多测试还没有办法完成,请见谅。

特别感谢:GiroPetrenko老兄的技术及原件支持


1.准备部分(附上展宽电路图)

探测器:

核心:滨松9420pmt、30*25 NaI(Tl)圆柱形闪烁体(全新)、分压pcb——(以下均包含运费)658元

连接部分:22#pvc线、普通BNC母座——5元

外壳:6012铝合金管及两个M42螺口盖(现货有售)、密封圈、M3螺丝螺母——175元

其他:1000cst道康宁PMX-200二甲基硅油

展宽电路:

电阻、电容、S9014三极管、各种插座以及外壳——15元

电源:

闲鱼有售-600~-1400可调pmt专用负高压电源——110元

低压电源现有,应不超过20元

声卡:

绿联USB声卡——28元

线材:

高压BNC线——36元

普通BNC线——4元

共计:1074元

IMG_3542.jpg

闪烁体发光

2.安装

探测器:

管子和闪烁体之间使用酒精清洁后,涂抹硅油,用电工胶布固定。由于我的铝合金管子大小刚刚好(定做),所以省去不少麻烦,为了绝缘减少噪声和润滑(塞进去需要旋转),管子外层也涂抹了一层硅油,供电线用电工胶带缠了两层。

QQ图片20200818131024.jpg

内部状况(没涂油)

IMG_3672(20200818-124156).jpg

最终外观

展宽电路:

使用5V供电、BNC输入、四节国际标准3.5mm输出

电路图采用如下方案:(三极管用S9014代替,作用为放大前面展宽衰减过的信号,输出位置还要串联104隔直电容) image.png

IMG_3599(20200813-130531).jpg

内部(电工胶带缠绕部分里面用铝箔胶带进行了屏蔽),卖家少发了BNC的螺母,只能暴力焊接加上环氧树脂固定,电阻那么多是因为没有现成合适的电阻,只能通过拆机电阻串联拼凑

不加隔直电容可以直接用ipod录音功能听到声音。

探测器外壳制作过程角磨机打手,然后焊接过程中烙铁掉手上加上拧螺丝螺丝刀飞出划伤了电脑屏,算是血祭了吧。

3.测试

经过一些波折,终于成功得到了信号输出。使用ThereminoMCA进行测试,由于不是很了解这个软件的使用,目前尚未调试完成

Am241.jpg

Am奇怪的曲线,然后后半截蜜汁没有信号了

QQ截图20200818132238.png

模拟示波器显示的波形

ThereminoMCA_2020_08_18_13_27_02.png

奇怪的本底,几个峰都看不出来(没调)

后续会死磕到底,直到能用为止。


[ 修改于6年3个月前 - 2020/08/18 15:46:17 ]
6年3个月前IP:江西
884998
1楼

选用全新闪烁体的原因是,闲鱼上不少二手同等大小的都比淘宝全新贵,当然果断选择全新。现在碰到的问题是:本底的波形比较奇怪,到了高能部分平的跟飞机场一样,没有任何脉冲。试过PRA但是这个软件还没有摸索出调整的方法。

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6年3个月前IP:江西
885016
5楼
引用该用户不需要名字发表于3楼的内容
铝箔屏蔽的话要接地才会有效果哦。可以直接买同轴线,几块钱一米,很方便的。[表情]

主要那个里面那么小一点点,用同轴线怕塞不下了hhh

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6年3个月前IP:江西
885030
11楼
引用该用户不需要名字发表于7楼的内容
有外径1.32mm的特细同轴线,或者软线材的,绝对能装下的。

好的,看来我这方面没了解足够,谢谢!

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6年3个月前IP:江西
885039
12楼

调高了一些电压,好像本底有一些对上了,应该只是幻觉

1597832306451.jpg

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6年3个月前IP:广东
885566
18楼

QQ图片20200831214350.jpg 给展宽电路换了个电源,相当干净,耳机也听不出任何啸叫。不过声卡的宽度还是不够,高频区域仍然没办法识别。

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6年3个月前IP:广东
885608
19楼
引用乌里扬诺夫发表于18楼的内容
[图片]给展宽电路换了个电源,相当干净,耳机也听不出任何啸叫。不过声卡的宽度还是不够,高频区域仍然没办法识别。

现在将这个电源滤波器整合进了展宽电路中(测试了发热量,没必要加散热器),还好外壳留够了塞奇奇怪怪小东西的空间。然后就是各种断线,这线的质量无语了。

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