Farbe von NaI(TI) Kristallen

[DL3HRT]

Wenn er also 80mm Durchmesser hat, passt er ziemlich ideal an meine PMT's die 76mm Durchmesser haben.

Welchen Durchmesser hat die Austrittsfläche des Kristalls? Und hat die lichtempfindliche Fläche des PMT wirklilch 76mm? Sollte der Kristall etwas größer sein, so geht Licht verloren und das Spektrum wird verfälscht.

[Prospektor]

Drei Tipps, da man ohne Datenbasis vermutlich nicht weiter kommt:

1. Zeig uns doch mal, wie die Pulse im Theremino bei kleinen, mittleren und hohen Energien aussehen (lässt sich ja schön filtern mit dem Puls-Fenster)

2. Verwende mal Pra: das arbeitet mit einem anderen puls-shape Mechanismus und schaltet das ganze Theremino Regler-Gedöns als Fehlerquelle aus   

3. Zeig mal ein Th-Spektrum mit Linien über den ganzen E-Bereich.

[DL8BCN]

Hallo und vielen Dank für eure Tipps, heute Nachmittag werde ich noch mal versuchen einiges davon zu testen und werde dann berichten und Bilder schicken!
Als erstes kann ich mal ein Lu-176 Spektrum aufnehmen und schicken und ein Thorium Spektrum.
Das der Audiopegel "rot" aussieht, liegt an einzelnen stärkeren Impulsen, die in den roten Bereich gehen.
Das ist auf dem Screenshot zufällig getroffen.
Insgesamt ist der Pegel nicht zu hoch.
Ich hatte ja auch schon testweise den Pegel deutlich niedriger eingestellt, ohne Erfolg.
Den Hinweis von DL3HRT finde ich interessant!
Es könnte sein, daß der Kristall etwas größer als das Lichteintrittsfenster der Photokathode ist!
Wie kann man das denn lösen?
Eine Ringblende außen am Kristall?
Grüße, Rainer

[Peter-1]

Zum Verständnis.
1. Wie sieht die Einstellung am Theremino aus? siehe Bild
2. Gibt es Pulse welche abgeschnitten sind ? siehe Bild
3. wie sieht ein Spektrum von Pechblende aus?
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Ich glaube noch immer an eine Signalfehlanpassung.
Peter

[DL8BCN]

Hallo Peter, die Pulse sind oben nicht abgeschnitten, sondern sehen gut aus!
Leider habe ich keine Pechblende zum testen.
Höchstens Autunit oder Uranocircit.
Ich schicke später noch ein paar Bilder von den Pulsen.

[Peter-1]

Ich konnte durch Fehlanpassung einen ähnlichen Effekt herbeiführen. D.h. nach hoher Energie ein steiler Anstieg und danach Abfall auf Null.
1. zu hohe PMT Spannung, statt üblich bei mir 850V auf 1000V erhöht.
2. die Verstärkung dann bei Theremino stark abgeschwächt.
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Hat das Bild Ähnlichkeiten?

Autunit oder Uranocircit gehen auch gut und haben ein nahezu identisches Spektrum.

[DL8BCN]

Hier mal ein schnelles Lu-176 Spektrum, das gar nicht mal so übel aussieht.

[DL3HRT]

Hast du schon mal versucht, "Audio gain" ein wenig zurückzunehmen? Die Aussteuerungsanzeige ist mir ein wenig zu sehr im roten Bereich. Impulse hoher Energie haben auch eine hohe Amplitude, so dass man mit wachsender Energie schnell in die Begrenzung kommt.

[DL8BCN]

Zum Vergleich der 63x63 Kristall:
Der 12,9% (fwhm) im rechten Photopeak.
Zu 16,2% beim großen Kristall.
Ein Spektrum von Thorium läuft gerade. Lass ich länger laufen.
Mittleres Bild mit neuem 80x60 Kristall.
Ganz rechts der alte 63x63 Kristall zum Vergleich.

[DL8BCN]

Insgesamt sieht es nun aber schon viel besser aus. Ist wirklich eine Sache der Signalpegel. Trotzdem performt der größere Kristall schlechter als sein etwas kleinerer Bruder...
@ Peter: Die Spannung am PMT ist ok, ich habe schon weit zurückgedreht auf 650V.
Ich werde nun noch mal den Ansatz von DL3HRT weiter verfolgen, Zitat: Welchen Durchmesser hat die Austrittsfläche des Kristalls? Und hat die lichtempfindliche Fläche des PMT wirklich 76mm? Sollte der Kristall etwas größer sein, so geht Licht verloren und das Spektrum wird verfälscht.
>Es ist tatsächlich so, das der Kristall minimal (ca. 2mm bis 4mm)  größer ist, als das PMT-Eintrittsfenster!
Der PMT hat 76mm Außendurchmesser, das Lichteintrittsfenster ist mindestens 4mm kleiner, wegen der Glasstärke des Kolbens.
Ich frage mich, ob man dadurch nur Licht verschenkt, oder ob die Impulse durch Brechungs- oder Beugungseffekte am Rand des Kristalls so verfälscht werden, daß die Auflösung insgesamt schlechter wird.
Das kann man vermutlich nur experimentell ermitteln.
Versuch macht kluch

[DL8BCN]

Ich habe den Kristall heute mit einer Ringblende aus weißem Papier abgeblendet, damit nur noch das Eintrittsfenster der Photokathode beleuchtet wird.
Leider ändert das gar nichts an der Problematik das mein neuer Kristall ab ca. 1500 keV taub ist
Oder sollte man Alufolie zum Abblenden nehmen?
Ich denke nicht, das könnte wieder Reflexionen geben.
Im Inneren des Alubechers ist ja auch nur eine weiße Farbe (Titandioxid?) aufgetragen, um möglichst viel Licht im Kristall zu behalten.
Ich habe heute auch noch eine andere Röhre angekoppelt (XP2412) .
Auch die zeigt das selbe verhalten, wie die XP3312.
Vielleicht habe ich am Wochenende noch mal Zeit weiter zu testen.
Insgesamt sieht es aber nicht gut aus.
Lu-176 und Cs-137 kann man noch ganz gut messen, wenn es aber höher als 1500 keV geht, dann kann man den Kristall vergessen.
Auch K40 wird schon nicht mehr sauber aufgelöst
Auch niedrige NF Pegel helfen da nicht.
Wenn ich den anderen Kristall (63mmx63mm) ankopple sieht alles super aus.
Also dies Thema kann nun erstmal geschlossen werden.

[NoLi]

Vielleicht hast Du einen Kristall mit einem Wellenlängenschieber bekommen, der für bestimmte Messaufgaben bestimmt und optimiert wurde.

"★ Wellenlängenschieber: Material welches Licht einer bestimmten Wellenlänge
absorbiert und bei einer anderen (meist größeren) Wellenlänge re-emittiert."

"Ein Szintillationsdetektor besteht aus dem szintillierenden Medium, einem
Lichtleiter (optional) und einem Photodetektor.
1. Im szintillierenden Medium wird γ- oder Teilchenstrahlung in Licht (sichtbar,
UV, manchmal auch Röntgenstrahlung) umgewandelt. Manchmal ist ein
Wellenlängenschieber dem primären Szintillator beigemischt."
( https://web-docs.gsi.de/~wolle/Schuelerlabor/TALKS/DETEKTOREN/VO-5-Szintillatoren.pdf )

Norbert

[Peter-1]

Ich tippe immer noch auf ein Problem in der elektrischen Ankopplung. Gibt es ein Schaltbild der ges. Anlage bis zum Eingang in die Soundkarte? Sind am PMT die Stützkondensatoren reichlich bemessen?

[DL8BCN]

Moin, das Problem an den Kristallen aus der Ukraine ist ja, das sie nicht geprüft oder spezifiziert wurden.
Sie sind wohl auch teilweise schon sehr alt und es ist vermutlich immer ein gewisses Glücksspiel, ob man was gutes bekommt.
Man kann nur nach dem optischen Aussehen gehen:
Je weißer, je besser!
Tatsächlich ist aber mein älterer funktionierender Kristall ganz leicht gelblich, funktioniert aber bestens!
Der neue Kristall ist wirklich sehr klar und weiß.
Siehe Bilder weiter oben.
Umso unerwarteter und ärgerlicher ist diese Situation nun.
Natürlich werde ich noch weiterforschen, ob es doch noch einen anderen Grund für meine Probleme gibt.
Allmählich wird die Luft aber dünner...
Vielleicht gibt es unsichtbare Mikrorisse im Innern, die die Qualität stark beinträchtigen.
Ich kann ja mal den Händler fragen, ob es so etwas gibt.
Ich denke aber nicht, daß der Verkäufer Any-Devices ein wirklicher Spezialist für NaI(TI) Kristalle ist.
Er wird die Teile auch nur rein optisch mit dem Auge prüfen und sortieren.
@Peter-1: Über die Feiertage habe ich vielleicht noch mal ein Zeitfenster mich mit der Sache zu beschäftigen.Die Stützkondensatoren sollten ausreichen, sie haben 47nF. Es funktioniert ja auch alles mit dem anderen Kristall. Daher kann ich elektrische Fehler inzwischen ausschließen.
Erstmal vielen Dank für die Unterstützung an alle!

[DL3HRT]

Vielleicht hast Du einen Kristall mit einem Wellenlängenschieber bekommen, der für bestimmte Messaufgaben bestimmt und optimiert wurde.

Davon habe ich noch nichts gehört, wieder etwas dazugelernt . Wenn dem so sein sollte, so ist da bestimmt in der Typenbezeichnung des Kristalls vermerkt.

@DL8BCN:
Hast du ein Foto des Labels auf dem Kristall? Ich kenne Roman recht gut. Wenn du möchtest kann ich ihn kontaktieren. Du müsstest mir dann ein paar Details zum Kauf (Link) per PN schicken.