Focus-Einstellung für Hamamatsu PMT

[ABel]

Hallo,

leider weiß ich nicht was für ein PMT in meinem BICRON-Detektor (2MW2/2, wahrscheinlich vom Ende der 1990er) verbaut ist. Anbei das BICRON-Schema und wie ich es modifiziert habe, damit es an einem Theremino PMT-Adapter (der allerdings auch modifiziert ist) läuft.

Ein Poti für die Focus-Einstellung (Pin 13) mit 30 MOhm war nicht zu bekommen, darum habe ich mir mit 10 und 2 MOhm-Widerständen ein Widerstandsarray aufgebaut, indem ich mit Kurzschlussbrücken die Spannungsteilung für die Focus-Einstellung in 2 MOhm-Schritten verändern kann (2/28, 4/26, ... bis 28/2 MOhm).

Nun habe ich versucht diese Spannungsverteilung zu optimieren. Schön wäre natürlich als Ergebnis eine Gauß-Kurve, wie man aber sieht streut das Ganze doch sehr. Ein Maximum bekomme ich bei 18/12 MOhm, links und rechts daneben (bei 16/14 und 20/10 MOhm) fallen die Counts aber besonders nach unten (siehe PDF-Datei)?!

Hat Jemand in dieser Runde Erfahrungen mit der Focus-Einstellung?

Liege ich mit meinem gefundenen Optimum bei 18/12 MOhm schon ganz gut, oder machen weitere Optimierungsversuche noch Sinn?

In einem nächsten Versuch würde ich zur Dynode1 einen 16 MOhm-Festwiderstand, zur Kathode einen mit 10 MOhm und dazwischen einen 4 MOhm-Poti einbauen.

Gruß Andreas

[Radioquant98]

Ich habe da auch noch keine Erfahrung, aber um das Letzte herauszuholen, würde ich das so machen. Dann bekommst Du auch schneller mit, in welche Richtung das bei veränderter Hochspannung geht.

Viele Grüße
Bernd

[ABel]

Hallo,

nun will ich mir doch eine Platine für die Beschaltung meines Detektors fertigen lassen.

Da ich das PCB-Layout mit Target3001 nicht zustande gebracht habe, hab ich mich auch noch in KiCAD eingearbeitet. Anbei ein paar Dateien mit Bitte um Prüfung, immerhin ist das meine erste Platine.

Weil mir 2x 3 Stifte zu mager für die Verbindung der beiden Platten war, hab ich 2x 6 genommen und jeden Kontakt über 2 Stifte laufen gelassen. Kann man das machen? Außerdem waren mir 0,25mm Leiterbahnbreite zu mickrig und ich hab auf 0,6 mm umgestellt.

Die beiden Stiftbuchsen J19 und J20 sind dafür da, das ich mit der Größe des R12 noch spielen kann. Der C4 ist auch zum Spielen und kann mit einer Kurzschlussbrücke an- und abgeschaltet werden. Die Theremino-Leute haben für ihren ,,PMT-Socket" für den Hamamatsu R6095 dort einen 10nF-Kondensator (allerdings fehlen dort C1 und C2?!).

Kann ich an meinen Platinen noch was zur Schirmung tun?

Gruß Andreas

[ABel]

Hallo,

nun habe ich die Beschaltung meines BICRON-Detektor (2MW2/2) noch einmal umgebaut. Zwischen Kathode (PIN 14) und Dynode 1 (PIN 1) sollen 30MOhm liegen, die Focus-Einstellung (PIN 13) erfolgt über einen Poti als Spannungsteiler zwischen Kathode und Dynode 1.

Leider konnte ich kein 30MOhm-Poti bekommen, das größte was ich bekommen konnte war ein 5MOhm-Poti. Darum gibt es noch 2 Widerstände von 10MOhm und einen von 5MOhm, die ich zwischen Poti und Kathode bzw. Dynode 1 einsetzen kann.

Anliegend eine Messreihe mit Variation der Spannungsteilung. Eigentlich sollten die Messungen ,,K 15MOhm Focus 15MOhm Dy1 a" und ,,K 15MOhm Focus 15MOhm Dy1 b" ja recht ähnlich sein: Sind sie aber nicht?!

Gruß Andreas

[DL8BCN]

Ich habe nun auch mal 2 Hamamatsu R1307 gekauft.
Es gibt dazu ein Datenblatt im Netz und er hat 76mm Durchmesser und 8 Dynoden.
Außerdem bereits einen Spannungsteiler auf der Platine.
Allerdings scheint es auch Transistoren zu geben, wo es unklar ist, ob man die so verwenden kann.
Der Preis für 2 Stück mit Mu-Metall Abschirmzylinder: 18 Euro.
Da hat ja jemand mehrere Gammakameras geschlachtet und verkauft die Teile nun günstig bei ,,Kleinanzeigen".

PS: Ich habe meinen Beitrag hier mal angehängt, weil ich kein neues Thema aufmachen wollte. Ich hoffe das ist in Ordnung.
@ABel: Zu deinem Thema mit den Fokuseinstellungen.
Da hilft nur ein Datenblatt der PMT Röhre, wo beschrieben ist welcher Spannungsteilerfaktor an der Fokuselektrode zur Anwendung kommen muss.
Das Thema hatte ich auch bei einer meiner Röhren, da konnte man es im Datenblatt sehen.

[Radium]

So einen hatte ich mir auch gekauft bei so einem Preis könnte ich einfach nicht anders  Den Vorverstärker auf der zweiten Platine kann man aber wahrscheinlich nicht mehr gebrauchen oder? Die Transistoren auf dem Spannungsteiler, könnten das Vorverstärker sein?

[Kermit]

Könntest Du bitte mal ein Bild der Platine posten? So von der Platinen-Seite aus kann man das schlecht erkennen 

Bei Siemens PMT für Gammakamera's ist häufig die Eletronik der Signalaufbereitung mit auf der Platine mit drauf. Da dort auch häufig spezielle Industrie-IC mit verwendet werden, macht es das Basteln etwas schwieriger, zumal die Firmen die Service Unterlagen ungern herausgeben.

Bei älteren Geräten hat man da eventuell mehr Glück, an die Daten zu kommen.

VG Kermit

[Radium]

Hier ist die Verstärkerplatine

[Kermit]

Hier ist die Verstärkerplatine

Danke!
So wie das aussieht, ist die Schaltung/ Platine aus einer Gammakamera ausgebaut worden, die mehr als 15 Jahre in Betrieb war. Sehr wahrscheinlich noch älter. Die z.Z. im Einsatz befindlichen PMT für Gammakameras haben wesentlich mehr höherintegrierte Schaltkreise auf der Platine.

Wenn die langen, dünnen "grauen/weißen" Teile keine Kondensatoren sind, dann wahrscheinlich Widerstadsnetzwerke oder "Dünnfilm"-Hybrid Schaltungen.

Die HV Versorgung ist ja klar, die Signalauskopplung sollte eigentlich abgeschirmt sein, ansonsten gehen sehr wahrscheinlich Masse und Plus UB und Minus UB an dem PMT. Die UB (Betriebsspannung) ist üblicherweise 24V oder 48V, da die Gammakameras ja auf der ganzen Welt vetrieben wurden und werden.

Ich sehe mal zu, ob ich noch ein paar Informationen zu den PMT auftreiben kann.

VG Kermit

[Radium]

Die weißen Dinger sind irgendwelche integrierten Schaltkreise.

[DL8BCN]

Ich werde nur den Spannungsteiler verwenden und die zweite Platine entfernen.
Ich verwende lieber einen bekannten Vorverstärker.

[DL8BCN]

Ich habe die beiden PMT's Hamamatsu R1307-10 heute bekommen.
Die Dynoden und alle weiteren Elektroden sollen laut Datenblatt alle mit Teilerfaktor 1 beschaltet werden.
Betriebsspannung 1000V.
Ich habe mal die verbauten Widerstände gemessen.
Sie sind mir zu niederohmig und haben circa 420 Kiloohm.
Die zweite Platine mit den Transistoren etc. kann ich ebenfalls nicht verwenden.
Nun werde ich die Teilerplatine leerräumen und neu mit 10MOhm Widerständen bestücken.
Mal schauen, ob ich das Teil zum laufen bekomme.
Das gute ist, das der Verkäufer sogar immer noch die Mu-Metall Abschirmzylinder mit dazupackt. Die sind sonst richtig teuer!Das Maximum der Empfindlichkeit der Wellenlänge passt auch ideal für NaI(TI) Kristalle mit 420 nm.

[DL8BCN]

Ich habe heute die PMT Röhre R1307 mit den neuen 10M Widerständen mit Theremino MCA getestet.
Es funktioniert sehr gut.
Ich habe zuerst mit einem Plastikszintillator probiert.
Es kommen in der Bleiburg ca. 40 cps, außerhalb etwa 100 cps und mit ein paar Thoriumelektroden ca. 350 cps.
Für einen weiteren Test mit meinem neuen großen Szintillator 85x60mm habe ich den Kristall an die R1307 angekoppelt.
Leider sieht es auch da nicht gut aus und die höheren Energien ab 1400 keV werden nicht mehr erkannt.
Da ich nun mit einigen verschiedenen PMT's getestet habe, bin ich sicher, das der Kristall selber ein Problem hat.
Ich habe auch endlos mit den Einstellungen im Theremino getestet und mit den Audiopegeln und verschiedenen Anodenspannungen.Der andere ältere 63 mm x63mm Kristall funktioniert dagegen hervorragend.

[Radioquant98]

Es ist mir auch rätselhaft, was mit dem Szinti sein soll. Ich habe auch vor längerer Zeit Einen gekauft. Ich bin aber noch nicht so weit, habe gerade erstmal die Spannungsversorgung fertig. Aber es soll diesen Winter noch werden.

Viele Grüße
Bernd

[Henri]

Ich habe heute die PMT Röhre R1307 mit den neuen 10M Widerständen mit Theremino MCA getestet.
Es funktioniert sehr gut.
Ich habe zuerst mit einem Plastikszintillator probiert.
Es kommen in der Bleiburg ca. 40 cps, außerhalb etwa 100 cps und mit ein paar Thoriumelektroden ca. 350 cps.
Für einen weiteren Test mit meinem neuen großen Szintillator 85x60mm habe ich den Kristall an die R1307 angekoppelt.
Leider sieht es auch da nicht gut aus und die höheren Energien ab 1400 keV werden nicht mehr erkannt.
Da ich nun mit einigen verschiedenen PMT's getestet habe, bin ich sicher, das der Kristall selber ein Problem hat.
Ich habe auch endlos mit den Einstellungen im Theremino getestet und mit den Audiopegeln und verschiedenen Anodenspannungen.Der andere ältere 63 mm x63mm Kristall funktioniert dagegen hervorragend.

Hast du auch mal den Lastwiderstand verringert? Der bestimmt ja die Höhe des Ausgangssignals. Plastikszintillator ist nicht so hell wie NaI(Tl).
Was den Plastikszintillator betrifft, erscheint mir die Zählrate für einen 3"x3" etwas hoch. Das spricht für eine hohe Verstärkung.

Und hast Du mal in der Bleiburg getestet, falls Theremino oder die Soundkarte nicht mit einer so hohen Impulsrate klarkommt?

Aber ich glaube, das hatten wir ja alles schon durch. Dass ein NaI(Tl) eine schlechte Auflösung hat, kann ich mir vorstellen, aber dass oberhalb einer bestimmten Energie nichts mehr kommt, kann doch eigentlich nur an der Elektronik liegen.

Hast Du das Roh-Signal mal mit einem Oszi gemessen und geschaut, wie hoch die Impulse sind, wenn Du eine Cs-137  Quelle an den Kristall hälst? Die müssten unter ca. 1/4 der maximal verarbeitbaren Signalstärke liegen. Falls Du diese nicht kennst, könntest Du mit einem Impulsgenerator schauen, welche Signalhöhe Dein Setup noch verarbeiten kann. Da darf sich idealerweise nur ein einziges Bin füllen, solange Du die Spannung des Generators nicht veränderst.