Opengeiger PMT-Adapter

[Radioquant98]

Andreas, Du solltest nicht versuchen das Signal zu verformen, sondern erkunden warum das Eingangssignal schon so aussieht.
Baue doch lieber den VV schön klein und dann direkt an den SEV - Du ersparst dir dann viele Dreckeffekte, die sehr schwer zu beherrschen sind.
Der VV von Opengeiger funktioniert doch laut deinen Bildern, auch wenn man es anders machen könnte.

Ja Peter, das gebe ich dir Recht. Vor Allem , wenn man nicht weiß, was er sich bei Diesem und Jenem gedacht hat.

Viele Grüße
Bernd

[ABel]

Hallo,

bin gestern nicht mehr vor Ladenschluss in den "Elektrofachmarkt" gekommen. Weitere Ergebnisse also erst in ein paar Tagen.

Gruß Andreas

[ABel]

Hallo,

einen pF-Kondensator habe ich noch nicht. Aber ich hatte noch einen LMP7731 und einen SMD-zu-DIP-Adapter in Reserve. Drum hab ich ihn mit dem aus der ersten Stufe getauscht. Die Pulse sehen jetzt besser, aber noch nicht gut aus.

Widererwartend verarbeitet Theremino MCA die Signale des opengeiger PMT-Adapters nach der ersten Stufe (R11 ist noch nicht wieder eingelötet). Anbei Mal ein Vergleich mit der Signalaufarbeitung mit meinem Glühstrumpf und 15 Minuten Messzeit.

Wobei die Theremino-Signalaufbereitung (mit 2 Verstärkungsstufen) 409.6 Pulse pro Sekunde verarbeitet, und der opengeiger-Adapter (nur mit seiner ersten Stufe) nur 161.2.

Gruß Andreas

[opengeiger.de]

Hmmm, das sieht mir alles nach einem gewaltigen Kampf aus! Es ist natürlich wirklich schwer mit nicht allzuviel Elektronikerfahrung und ohne Oszi und Ersatz-Signalquelle so eine Schaltung zu debuggen. Ich kann das wirklich nicht empfehlen!!! Die Schaltung ist nicht ganz trivial, wenn sie richtig funktionieren soll. Es gibt sehr viele Möglichkeiten was falsch zu machen. Einmal kann der Photomultiplier nicht so funktionieren wie er soll, dann hat die Schaltung drei Stufen, das passive Vorfilter, den Pufferverstärker und den Pulsformer und in jeder kannst Du Probleme haben und schließlich gibt es noch die Stromversorgung und den Anschluß an die Soundkarte und überall kann man Fehler machen. Wenn man nun keine Möglichkeit hast, die Signale anzuschauen oder ein bekanntes Signal von einer Ersatz-Quelle einzuspeisen, dann wird das wirklich ein Kampf und kostet ne Menge Geld von dem man am Ende nichts hat außer Frust.

Zuerstmal noch zu Peters Bemerkung: Natürlich kann man die Beschaltung zu höheren Widerstands-Werten hin hochskalieren. 1kOhm statt 215Ohm in der ersten aktiven Stufe ist sicher kein Problem. Beim Pulsformer müssen die Kapazitäten passend runterskaliert werden wenn man die Widerstandswerte hochsetzt, damit die Zeitkonstanten gleichbleiben.

Ich würde bei jeder Art des Debugging so vorgehen, dass ich eine Stufe nach der anderen debugge. Erstmal muss aus dem Photomultiplier ein sauberes und glattes Signal rauskommen wenn man den Eingang der Schaltung anklemmt und am Abgriff des Poti misst. Das Signal müsste in etwa eine negativ-exponentielle Form haben. Das Poti sollte auf ganz klein gedreht sein, das erzeugt dann kleine und sehr kurze Pulse. Sie werden länger und größer wenn man das Poti zunehmend aufdreht. Aber man sollte da aufpassen wie hochohmig man das misst. Wenn es dumm läuft, kommen da schon auch mal 100V große Pulse zustande, je nachdem wie man das PMT beschaltet hat. Das könnte also schon auch den Tod der Soundkarte bedeuten, wenn man die als Oszi-Ersatz benutzt. Nach der passiven Stufe (an R5) sollten die Pulse deutlich kleiner aber dafür schon sehr verrundet sein. Diese Pulse sollte man genauso auch am Ausgang der Pufferstufe sehen (am Ausgang des ersten OP). Die Pulse sollten glatt und ohne Zacken und Ripples aussehen. Wenn es da schon Störung gibt, dann würd ich mal die Stromversorgung anschauen. Was auch helfen könnte ist, das ganze Debugging mal in eine großen Keksdose aus Blech zu verlagern, die man mit nem Blechdeckel ganz verschließen kann, so dass von außen keine Störungen reinkommen. Man braucht dazu aber Eingangs- und Ausgangsbuchsen, die man ins Blech schrauben kann. Die letzte Stufe kann man ohne Oszi nur ganz grob austesten. Wie gesagt, man sollte dazu an den Eingang einen Arduino anschließen, der etwa 10usec Pulse mit 5V einspeist. Die müssten hinten auf 200us verlängert und schön verrundet wieder rauskommen, aber ohne Unterschießen nach der fallenden Flanke. Aber bei einer Soundkarte mit 384kSps kann man sich diese Stufe auch erst mal sparen. Das zeigt ja auch Peters Variante.

Aber ich würde mir ohne große Elektronik-Kenntnisse lieber eine Schaltung von Gammaspectacular oder was Ähnliches kaufen. Da spart man sich am Ende viel Ärger und Zeit und unter Umständen sogar Geld. Also so was:
https://www.gammaspectacular.com/blue/gamma-spectroscopy/sound-card-spectrometry-drivers/gs-pro-v5

[ABel]

Hallo,

in dem Thread "Theremino PMT Adapter (V3.3)" (siehe: https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,1579.0.html) hab ich über Irrungen und Wirrungen ja auch schon einen modifizierten Theremino PMT-Adapter zum Laufen gebracht. Ich bin also hartnäckig!

Mein gebrauchter Detektor ist sicher nicht einer der besten, hat vielleicht ja auch Mal bessere Zeiten gehabt. Er ist auch noch nicht wirklich optimiert. Aus der Kombination Detektor mit Signalauskopplung in der Beschaltung, separates BNC-Kabel zur Theremino-Hochvolt-Einheit auf separater Platine und mit eigener Stromversorgung (Batterie) sowie zweitem BNC-Kabel zum Theremino-Signalverstärker auf eigener Platine und mit eigener Stromversorgung (Batterie) bekomme ich ja Spektrogramme heraus. Ich hab nun nur den Theremino-Signalteil durch den opengeiger-Signalteil ersetzt.

Ich war auch schon 2 Mal beim CCC in Aachen. Dort kann ich Mittwoch und Freitag Abends auch bastel und ein "richtiges" Oszilloskop benutzen. Dummerweise kann ich diesen Freitag und nächsten Mittwoch nicht hin.

Ich werde auch weiter versuchen den Adapter zum Laufen zu bringen. Es kann sich aber noch etliche Tage hinstrecken. Aber ich hab ja Zeit, bin seit letztem Jahr in Rente.

Gruß Andreas

[Radioquant98]

Hallo Andreas,

Nur nicht die Flinte ins Korn werfen. Analogtechnik ist sehr schwierig. Aber ich hoffe, Du hast Einiges gelernt bei der Masseverlegung. Es ist immer so, die Meßmasse darf mit der Stromversorgungsmasse nicht vermantscht werden.

Aber alles in Allem kann man nur lernen. Und das geht am Besten beim Aufbau der Schaltung.
Vor Allem darfst Du die Bauelementeauswahl nicht so eng sehen - Vieles läßt sich durch anderes ersetzen.

Ich bastle fast ausschließlich mit ausgebauten Bauteilen. Bei mir fliegt kaum Elektronik weg ohne was auszulöten. Das spart viel Geld.

Du bekommst das schon noch gebacken. Aber einen richtigen Oszi würde ich mir an deiner Stelle schon noch zulgen, oder soll das dein einziges Projekt bleiben ?
In der Bucht gibt es genug Angebote für kleines Geld - gut sind halt ältere und große Modelle - dafür aber einfacher zu bedienen , als die modernen Kleinen mit ihrer undurchsichtigen Menüsteuerung.

Viele Grüße
Bernd

[opengeiger.de]

Jeder sollte eben für sich die Balance zwischen Ehrgeiz und Frust finden. Und dann ist es eben ein großer Unterschied ob man Elektronik-Basteln lernen will oder zügig eine Gamma-Spektroskopie ans Laufen bekommen will.

Wenn man das Elektronik-Basteln erlernen will, sollte man sich überlegen, wie man das am besten angeht. Auch da ist der Weg natürlich von der individuellen Frusttoleranz und vom Kampfeswillen abhängig. Üblicherweise sagt man, dass man klein anfangen sollte. Also nicht gerade mit PMT Adaptern, die OPs enthalten. Was sicher auch nicht der schnellste Art ist, über die Alpen zu kommen, ist wenn man sich die Augen verbindet. Aber es wird vermutlich irgendwie auch gehen. Dann gibt es auch noch so ne schlaue Weisheit, die heißt "Divide and Conquer", oder auf den Fall hier bezogen, es ist besser das Problem in Teilstücke zu zerlegen. In noch anderen Worten, erstmal eine Ersatzquelle für den Stimulus der Schaltung zu erzeugen und eine Möglichkeit schaffen das Ausgangssignal der Schaltung sicher und genau anschauen zu können. Und dann mit der Ersatzquelle und dem Oszi den ersten Block, d.h. das passive Eingangsfilter analysieren. Dann als nächstes mal versuchen eine einfache OP-Schaltung aufzubauen, die einfach nur "das Eingangssignal durchreicht", also die zweite Stufe. Ich würde die aber erstmal ganz für sich aufbauen, ohne die erste Stufe und dann das ganz für sich anschauen. Davon sollte man sich die Signalqualität des Ausgangssignal anschauen, relevant ist aber nur das Signal in einem Frequnzbereich von 0-100kHz. Störungen mit höheren Frequenzen kann man wegfiltern, ohne dass man das Nutzsignal beeinträchtigt. Wie man das mit OP Schaltungen macht, das findet man in vielen schlauen Büchern. Dann kann man versuchen das passive Vorfilter mit dem Pufferverstärker zusammenzuschalten und schauen was dadurch passiert. Usw, Stufe für Stufe eben... Da kommt man dann aber auch an so Fragen vorbei, wieviel Störungen erzeugt denn das Power Supply, oder wieviel Brumm im Schaltungsausgang erzeugt die Arbeitslampe am Schreibtisch? Oder wie lang darf die Strippe sein vom Ausgang des OPs zum Feedback-Widerstand, oder anders gesagt, auf welche parasitären Effekte muss man aufpassen? Das ist aber für viele, die einfach nur ein Gamma-Spektrum erzeugen wollen, meist ein zu langwieriger und zu steiniger Weg. Für die gibts dann die Gamma-Spektroskopie Kits, z.B. von Gammaspectacular. Damit kann man eben "gleich zur Sache kommen".

Wenn man das Geld zusammenrechnet, bis man eine stabil funktionierende Anlage mit Null Anfangskenntnissen auf dem Gebiet der Elektronik am Laufen hat, im Vergleich zur Kauf-Lösung eines Kits, dann gibt sich das wohl die Hand. Beim Selbstbau bekommt man für die Zeit, die es länger braucht aber dafür das Feeling, dass man verstanden hat, was drinnen in der Box abgeht. Die Kauf-Lösung gibt einem eben nur die berühmte Black-Box (bei Gammaspectacular im wahrsten Sinne des Wortes).

Aber die Pensionärszeit sollte einem ja normalerweise schon einen gewissen zeitlichen Spielraum geben. Auch wenn Pensionäre manchmal die sind, die am wenigsten Zeit für etwas haben und wo die Frusttoleranz am niedrigsten ist. Aber die Streuung unter menschlichen Persönlichkeiten ist ja bekanntlich sehr groß.

Also ich wollte hier nur mal den Alternativweg aufzeigen, auch weil ich weiß, dass da noch viele andere "stille Kämpfer" unterwegs sind oder "potentielle Kämpfer" die schon mit dem Gedanken spielen...   

[DL8BCN]

Moin, ich bin zwar von Kindesbeinen an Elektronikbastler, habe mich aber selber gewundert, das meine Eigenbau Spektroskopieanlage praktisch auf Anhieb funktioniert hat.
Mit Hilfe hier aus dem Forum, konnte ich den Philips XP3312 Photomultiplier mit dem 63mmx63mm NaJ(TI) Kristall aus der Ukraine wirklich schnell erfolgreich in Betrieb nehmen.
Die Röhre XP3312 habe ich für 18 Euro bekommen!
Am schwierigsten war es ein passendes Alurohr zu bekommen, wo die Röhre gut reinpasst.
Da musste ein Freund noch ein paar Zehntel mit der Drehmaschine rausdrehen.
Weil das eine handelsübliche Rohr war innen zu klein und das nächstgrößere hatte dann schon 100mm!
Ich hatte mir es aber auch relativ einfach gemacht und eine fertige Hochspannungsversorgung und einen fertigen Impulsverstärker gekauft.Die Spannung läßt sich mit einem 10-Gang Poti sehr feinfühlig aufs Volt genau einstellen.Ich arbeite im Moment mit ca. 650V.
Das 12V Netzteil habe ich allerdings selber zusammengelötet.
Die anderen Teile hatte ich ja aus Israel via Ebay bekommen.
Es musste also "nur" noch alles verkabelt und in ein passendes Gehäuse eingebaut werden.
Externe Soundkarte und Theremino MCA und fertig ist es!
Keine großen Messungen der Pegel etc.
Das war für mich eines der besten Bastelprojekte der letzten Jahre...
Bilder zu meinem Projekt gibt es ja weiter zurück hier im Forum.

[Peter-1]

Aus der Ferne gute Ratschläge geben ist ein Risiko. Jeder wird nach seinen Möglichkeiten etwas suchen und bauen. Ich hatte viel Glück 
Aus einer Laborauflösung konnte ich fast alle Teile bekommen. Meine Bastelstunde beschränkte sich auf den Hauptverstärker und Anpassung zur Soundkarte.
Und fast vergessen, die kleine Bleiburg.
Sie dürfen in diesem Board keine Dateianhänge sehen.
Die Schaltung direkt am PMT
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Auch das HV Netzteil ist ausgezeichnet und hält die Spannung über viele Stunden < +/- 0,5V
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Ich hatte wirklich Glück 
Peter

[DL8BCN]

Sehr schöne, alte bewährte Hardware!
Klasse Peter!
Also ich hatte auch Glück!
Denke ich.
Aktuell scheint es wieder schwieriger zu werden günstige Bauteile zu ergattern.

[ABel]

Hallo,

nun hab ich zwei 330pF-Keramikkondensatoren. Einer davon parallel zu einem R8 mit 1 kOhm bringt keine erkennbare Verbesserung.

Ich hab dann Mal die beiden C2 und C3 einseitig entlötet. Mit dem Multimeter gemessen haben sie beide 0,02nF (Soll 22pF).

Dann habe ich Mal in den Theremino Schaltplan geschaut. Dort sitzt am Eingang parallel zum ersten Widerstand mit 1 MOhm ein Kondensator mit 150pF. Da ich nur noch einen 330pF hatte, hab ich den Mal parallel zum R6 im opengeiger-PMT-Adapter eingesetzt. C2 und C3 sind entlötet geblieben. Das Ergebnis am Ausgang des ersten OpAmps sieht nun besser aus (siehe Anlage).

Kann das sein? Und: Wie erklärt sich das?

Und wie baue ich nun endgültig meinen opengeiger-Adapter auf?

Den 330pF parallel zu R6 lassen! C2 bleibt draußen (weil zu viel). C3 wieder einlöten (weil weiterer Filter mit R4). Den 330pF parallel zu R8 wieder raus (bringt nix).

Dann ist noch die Frage: R8 und R9 bei 1kOhm lassen, oder zurück auf 215Ohm?

Ratschläge?

Gruß Andreas

[ABel]

Hallo,

nun hab ich meinen opengeiger PMT-Adapter wieder komplett (einschließlich 2ter Stufe). Am meisten counts detektiert MCA wenn Trim1 auf 50kOhm steht (30kOhm->306cps, 40kOhm->357cps, 45kOhm->375cps, 50kOhm->390cps).

Interessant der Vergleich mit meinem modifizierten Theremino PMT-Adapter. Was ist da los links von 200keV? Wertet da der Theremino-Adapter Rauschen als Ereignisse, oder filtert der opengeiger-Adapter diese Ereignisse heraus? (Min. energy steht in MCA auf 15keV)

Anliegend auch ein Vergleich der Signale. Das opengeiger-Signal ist zu spitz und – auf jeden Fall im Bereich der Amplitudenspitze – zu wenig in der Zeit gestreckt.

Ist das generell so, oder liegt das an meiner Änderung im Eingansbereich (330pF-Kondensator)? Wie bekomme ich das Signal im opengeiger-Adapter noch gestreckt?

Gruß Andreas

[Peter-1]

Ein letzter Versuch / Test als Anregung von mir. Ich möchte mir meine Haare nicht alle ausreißen 

1. Du hast eine lauffähige Thereminoschaltung und möchtest aber keine Spektren aufnehmen, sondern gegen die Elektronik kämpfen. 
Verstehe ich nicht, aber gut.

2. Letzter Testvorschlag:
R8 + R9 je 1k , R11 abklemmen damit der 1. OP nicht belastet wird.
R4 + R6 wie im Schaltbild, ebenso C2 + C3 wie im Schaltbild.
Jetzt Oszilloskop und Theremino Pulsfenster zeigen.
Und wenns geht die Bilder beschriften 

Das ist nur als Test gedacht !

[ABel]

Hallo,

die anliegenden Bilder sind vor dem Auslöten von C2 und C3 sowie dem Einlöten von 330pF parallel zu R6 entstanden. R11 ist ausgelötet. Leider hab ich kein Theremino Pulsfenster abgespeichert.

Gemacht ist das ganze mit einem steinberg UR22C (externe USB-Soundkarte) mit 32-Bit Breite und 192kHz Sampling. Als Software dient das Soundcard scope von C.Zeitnitz.

Die Y-Scalierung ist unterschiedlich, sollte sich aber mit dem Vp-p-Wert (eigentlich Upp in Volt) abschätzen lassen.

Gruß Andreas

[Peter-1]

   ist die 2,5V Leitung sauber ? Also Störungen unter 1mV gegen Masse ?