特低成本PIN辐射探测器

屏幕截图 2022-05-13 214415.png

电路如上图,受这篇(Radioaktivität (XXXXXXXXXXXXXXXXXXX)(链接不准确,该网站中有一份达林顿的,但找不着了)文章启发,使用了达林顿式结构。连JFET都没有用,整体BOM成本小于3块钱(国产BPW34大约1.3RMB,型号为PD70-01C)(不包括电池和示波器)。

效果如下,9V层叠电池供电,PIN紧贴低活度源,EMI屏蔽与前文类似。


QQ视频20220513214714.mp4 点击下载

接下来会试试文章中JFET的版本,信噪比应该会高些。

来自:物理高能技术 / 核技术与核仪器动手实践:实验报导
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御坂网络调制解调器
12天19时前
1楼

请问楼主这个电路输出的脉冲典型幅度和持续时间分别是多少 sticker

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GiroPetrenko作者
12天18时前
2楼
引用御坂网络调制解调器发表于1楼的内容
请问楼主这个电路输出的脉冲典型幅度和持续时间分别是多少

现在做出来一致性很差,三块洞洞板都不一样(应该是受分布参数的影响),等PCB画好了之后会进行详细的实验。

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虎哥
12天18时前
3楼
引用GiroPetrenko发表于2楼的内容
现在做出来一致性很差,三块洞洞板都不一样(应该是受分布参数的影响),等PCB画好了之后会进行详细的实...

具体怎么不一样,其实同一个板子,换不同PIN管只要差不多,就很实用了

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GiroPetrenko作者
10天22时前
4楼

追求特低成本还有另外一条路线:使用便宜、性能较差的运放。普通的LM358之类输入偏置电流(Ib)普遍在nA水准,大于等于PIN二极管的暗电流,难以胜任计数需求。若使用JFET输入类运放,其工作电流又比较大(参见前文,约2mA),且无明显成本优势。此处采用较为折中的方法,使用一般的CMOS型运放。Ti公司生产的LMV358A(多了一个V和A,LMV358(没有A)的性能与LM358相似)输入偏置电流仅有10pA,且具有RRO的特性。其最大问题为电压限制(5.5V),若使用前文中运放提供偏压的电路配置,无法给PIN二极管较高的偏压,因此探测效率较差。

下文中的实验采用的是国产(Gansil)的LMV358(A),供电4.5V(3节AA电池),工作电流220uA。一只PD70-01C型PIN光电二极管,热缩套管避光+铝箔胶带EMI屏蔽。


IMG_0327.mp4 点击下载

测试源为烟感中的Am-241,未进行拆封,PIN二极管紧贴源一侧;电路图与前文相似。

由于之前不太安全的源(指负离子粉)处理给了学校,所以未能跟之前的设计进行比较。

829M{]VJ%[(HI@W9PJ`EM)8.jpg

电路图中的改动如下:

R2 增加至 51K

R3 减小至 22M

R7 增加至 470k

R4,R5 增加至 51k

负载电阻R8 增加至 22k

至于成本嘛。。。还是3RMB(运放0.6,PIN1.3,其他阻容1.1)

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虎哥
10天20时前
5楼

这个PIN也可以直接高压偏置,然后交流耦合。

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GiroPetrenko作者
10天20时前
6楼
引用虎哥发表于5楼的内容
这个PIN也可以直接高压偏置,然后交流耦合。

之前做过这样的,但是感觉(没有数据支持)对EMI和避光的要求比较高,可能是输入阻抗的问题(?

直接耦合的好处是漏光不会有误报现象,特征为几乎没有噪声的直流输出。

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