Defekte oder schlecht auflösende Detektoren aufmachen

[Zugpferd]

Wer hat Erfahrung wie man alte Detektoren aufmacht? Ich will da nichts kaputt machen, evtl. funktioniert der Kristal noch, oder der PTM, zumindest aber das MU Metall und das Gehäuse..

Ich hab beim Angucken nur noch nie den "Eingang" gefunden wie man das auseinander nimmt. Da bräuchte ich mal Hilfe von Euch...

Ich stelle als Beispiel nochmal ein Bild ein...

[Henri]

Hallo,

diese "Integraldetektoren" sind hermetisch verklebt. Bessere Leistung, niedrigere Produktionskosten, aber Kristall, PMT und Spannungsteiler sind nicht für Austausch, Modifikation oder Reparatur gedacht.

An der kristallfernen Seite kannst Du die Endkappe vorsichtig absägen und die Wärmeleitung in den Kristall mit einem nassen, zimmerwarmen Tuch, was man möglichst großflächig rumwickelt, stoppen.

Meist ist die Endkappe auch nur verklebt. Der Kleber wird weich, wenn man ihn mit der Heißluftpistole erwärmt. Dann kann man die Kappe mit einem Messer abnehmen. Aber dabei hat man einen deutlich höheren Wärmeeintrag. NaI(Tl) zerspringt bei raschen Temperaturänderungen (>1°C/min oder weniger, je nach Größe). Wenn der Kristall eh nicht gerettet werden soll, kann das aber eine Option sein.

Danach innen messen, wo der Kristall beginnt, und 2-3cm oberhalb des Kristalls das Rohr wiederum absägen.

Dann hast Du nur noch den Kristall mit dem draufgeklebten PMT.

Die Klebung ist meist alles andere als stabil, also extrem vorsichtig sein. Der PMT ist normalerweise direkt auf den nackten Kristall geklebt, Wenn Du ihn abnimmst, zerstörst Du den Kristall durch Luftfeuchtigkeit in Sekunden. Ein kleiner, unbemerkt gebliebener Bruch in der Verklebung verrichtet das selbe Werk über die kommenden Monate.
Leider hat man dadurch keine Möglichkeit, den Zustand des Kristalls direkt in Augenschein zu nehmen oder ihn mit einem anderen PMT zu betreiben, wenn der alte PMT defekt ist.

Viele Grüße,

Henri

[Zugpferd]

Das sind ja düstere Aussichten... ja es steht "integral Line" drauf...

Dann verstehe ich aber nicht die Kristalle die ich bisher kaufte... die sind doch von einer Seite in Alu und auf der anderen Seite scheint eine Glasscheibe drauf geklebt zu sein. Solche wurden in den integralen also nicht verwendet sondern offene?
Das ist ja Mist. Hatte gehofft da noch was draus zu basteln...
Dann werde ich beide nochmals testen die ich hab und den schlechteren mal aufmachen...

Ich muss nachher nochmal Bilder machen, noch nicht zu gekommen.

[Zugpferd]

So, Fotos

den blauen kann man ja nicht abmachen, das ist ja gleich mit dem PMT  verlötet würde ich mal von ausgehen...

also müssen die Alu Teile auseinander...

[Zugpferd]

Kann man das ganze ggf unter Öl öffnen, sodass keine Luftfeuchtigkeit zum Kristall kommt?
dann ggf. Kristall darin aufbewahren? Wobei Öl glaub ich auch hygroskopisch ist...

[Henri]

Ah super, du kommst ja zumindest schon mal an die PMT-Basis dran!

Die Idee bei den Integral-Detektoren ist, dass Du Lichtübergänge vermeidest. Bei separat eingekapselten Kristallen läuft das Licht durch ein Kopplungsmedium (z.B. Silikon), durch die Glasscheibe des Kristalls, durch ein weiteres Kopplungsmedium (Silikon), dannn durch die Glaswand des PMTs auf die photoaktive Schicht. Das sind insgesamt 5 Übergänge!
Bei Integraldetektoren hast Du nur 3. Dadurch geht weniger Licht verloren, und die Gefahr, dass es ungleichmäßig geschwächt wird, ist auch geringer. Üblicherweise ist die Auflösung der Integraldetektoren deshalb ein wenig besser. Außerdem ist die Herstellung halt billiger. Und man kann herstellerseitig PMT und Kristall sorgfältig aufeinander abstimmen und perfekt koppeln. Letztendlich leben wir ja auch in einer Wegwerfgesellschaft - wer hat schon Lust drauf, eine der Komponenten auszutauschen und perfekt blasenfrei wieder zu koppeln (wo hatte ich noch mal das optische Fett hingelegt?) und danach noch zu testen, ob alles so funktioniert wie gewünscht? Packung aufreißen, neues fabrikgetestetes Modul aufstecken, das alte in die Tonne, und fertig! Zeit ist Geld...

Wenn Du Deinen Detektor öffnest, dann  bedenke, dass der Metallteil über dem PMT aus Mumetall ist. Das wird in seiner endgültigen Form im Schutzgasofen wärmebehandelt und erhält nur so seine starke Abschirmwirkung. Wenn Du es danach noch mal bearbeitest, auch nur minimal (Biegen, Sägen, Erhitzen, Löten...), büßt es sehr schnell einen großen Teil seiner Wirkung ein.

Bist Du Dir sicher, dass der Kristall "schlecht" ist (z.B. wenn er auf eine Punktquelle sehr ungleichmäßig reagiert), könntest Du die Kristallabdeckung durchsägen, nicht das Mumetall, und dieses dadurch retten.

Du könntest den Kristall unter Silikonöl vom PMT trennen. Allerdings bekommst Du dann nie wieder irgend etwas (Glasscheibe, PMT) draufgeklebt... und das Zeug kriecht Dir überall hin, eine Riesen Schweinerei. Aber mit einem guten Konzept wäre das sicher machbar.

Was geht denn an dem guten Stück nicht? Manchmal lohnt es sich ja auch, einen "schlechten" Kristall noch rein zum Zählen zu verwenden. Ist ja ein großes Teil - wäre schade drum.
Wenn der PMT tot ist, könntest Du auch den Glaskolben mit einem heißen Draht rundum durchtrennen (Vorsicht Implosionsgefahr!!). Dann bleibt der Kristall durch das zurückbleibende PMT-Fenster versiegelt. Und Du könntest dann einen neuen PMT, der spaltfrei passt, aufsetzen. Ist natürlich riskant.

Viele Grüße!

Henri

[Zugpferd]

Ja was ist mit den Detektoren... Ich kann Dir sagen das wir diese im Labor unserer Firma hatten, Nutzer des Labors waren zwei hoch angesehene Doktoren der Physik, als die letzte in den Ruhestand ging durfte ich alles plündern... Der grosse hatte keinen Nachfolger, der kleinere wurde bei uns in einem Mobilen Zähler genutzt, der noch immer läuft, daher denke ich das der wirklich mal aussortiert wurde, also ersetzt wurde. Könnte natürlich auch sein das mein Detektor der Ersatz ist... Jedenfalls wurden sie sorgfältig aufbewahrt und gehandhabt.
Fakt ist als ich beide in die Hände bekam war klar nun fang ich endlich mit dem detektieren an und nicht nur mit dem Zählen...
Also an ein Gammaspectacular und tja, beide wollten nicht so recht. Ich brauchte deutlich mehr Spannung als gedacht um dort nutzbare Impulse raus zu holen, vielleicht lag es aber auch nur an Unkenntnis. Ich hab die jetzt lange auch nicht mehr angemacht.
Glaube aber das sie über 1000V brauchten um Impulse zu generieren die PRA auswerten konnte. Das wäre etwas viel. Daher wurde mir eigentlich empfohlen neue zu besorgen, und die liefen auch entscheidend besser. Aber ich bin jetzt neugierig, ich werde die nochmal aufbauen und messen lassen.

Am besten Plateau Spannung suchen, Kalibrieren, Messen.
Fange ich gleich morgen mit an...

[Zugpferd]

Gute Idee punktförmige Quelle und entlang gehen. Sehr gut, danke!
Werd ich in der Firma machen müssen, da sind eher punktförmige Prüfstrahler - danke für den Tip

Obwohl die könnten auch zu stark sein, ggf. Sogar eher kleine Aktivitäten nehmen... oder Bleiabschirmung mit kleinem Loch nutzen.

[Zugpferd]

Also ich habe meine Detektoren mal wieder angeschlossen...

Die müssen im Eimer sein, denn ich muss schon auf 1100V hochdrehen damit verwertbare Pulse von der Soundkarte angenommen werden, auch sehen die Spektren grausig aus, ein Riesen Peak ganz am Anfang bis ca 100kev. Das kann nicht normal sein.
Am kommenden Wochenende werde ich es wiederholen und mal ein Bild einstellen,  dann seht ihr was ich meine. Schade das man daraus nicht unbedingt ableiten kann was da nun im Eimer ist...

[Henri]

Hallo,

ist Dein Spannungsteiler auch richtig aufgebaut? Ist der Anodenwiderstand groß genug? Funktioniert Dein Vorverstärker richtig und passt er zum Spannungsteiler? Hat der PMT eine Fokussierungsdynode, die nicht richtig beschaltet ist?

Das würde ich 10x gegenchecken.

Es wäre superschade, wenn Du die Dinger aufmachst, und es lag an der Elektronik. Viel zu kleine Impulse können schon vorkommen, wenn sich der Kristall vom PMT gelöst hat, aber bei Deinen Detektoren wird der PMT vermutlich durch etwas Schaumstoff auf den Kristall gedrückt. Wenn der Kristall etwas Wasser zieht, wird lediglich die Auflösung schlechter, aber Du bekommst noch Impulse von brauchbarer Höhe. OK, der PMT kann natürlich defekt sein (Luft ziehen durch einen Mikroriss, oder langdauernder Betrieb in Atmosphäre mit hohem Wasserstoffgehalt, oder mechanisch - das würde man aber sehen), aber das ist eher unwahrscheinlich.


Viele Grüße!

Henri

[Henri]

PS: Soweit ich weiß, ist Harshaw mal in Scionix aufgegangen. Frag die doch mal, ob sie noch Unterlagen und Datenblätter drüber haben.

[Zugpferd]

Scionix sagte mir mal das ich mir einfach neue kaufen soll... da hatte ich mal nach einem Reparatur Versuch angefragt... Oder Check. Nagut, das gibt's bei jeder Firma zu alt kommt weg Kauf neu...

Ja deine Idee lässt mich ja noch hoffen...
Ich habe einen Spannungsteiler den ich einfach von PMT zu PMT nutze, das mag tatsächlich dämlich sein... Ich hab genug Material liegen um mir verschiedene zu bauen, jedoch werden die HV Kondensatoren knapp... die waren so elendig teuer... Muss mir da mal vielleicht nochmal ein Sack voll bestellen...

[Zugpferd]

Der original Spannungsteiler hatte 169kOhm Widerstände... GS braucht mindestens 1MOhm so ist mir... Aber immerhin habe ich die original Schaltung noch - zumindest für den grossen.

[Henri]

Hallo,

zum Datenblatt: mal nach besagtem Luuk im Gammaspectacular-Forum suchen. Der arbeitet bei Scionix und hat schon sehr oft helfen können.

Was den Spannungsteiler betrifft: oft kann man die ja austauschen, aber manchmal halt auch nicht, siehe mein  M10FS28... --> Datenblatt lesen 
Deshalb wäre das Datenblatt super wichtig, weil man von außen ja nicht erkennen kann, welcher PMT verbaut ist.

HV-Kondensatoren habe ich mir übrigens mal einen größeren Posten für fast geschenkt aus China kommen lassen. Ansonsten gibt es bei Reichelt Keramikkondensatoren, die bis 500V können und Cent-Beträge kosten - bedrahtet und sogar als SMD. Jede Dynodenstufe hat ja nur ca. 80V, da braucht man gar nichts spezielles. Nur wenn Du positive HV benutzt, muss der Koppelkondensator deutlich mehr als die volle HV abkönnen und hochwertig sein. Aber der ist dann ja idealerweise an Deiner Auswerteschaltung, nicht am Spannungsteiler, den brauchst Du nur 1x.

Ich glaube, Du hast da ein paar schöne Schätzchen geschenkt bekommen, die werden sich sicher wieder zum Leben erwecken lassen. 

Viele Grüße!

Henri