Photomultiplier FEU-31

[Henri]

Hallo DG0MG,

ist das da




vielleicht ein FEU-31?


Nachdem ich an der Pin-Belegung meines M10FS28 gescheitert bin ( https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,435.0.html ), habe ich entdeckt, dass es gerade den schön kleinen FEU-31, komplett mit (russischem) Datenblatt,

http://lampes-et-tubes.info/pm/pm048.php?l=e

für ca. 10,- zu erwerben gibt. Da konnte ich nicht widerstehen 

Nun ist die Pinbelegung im Datenblatt auch schön abgedruckt, alle Pins rund im Kreis, so wie beim PMT selber. Üblicherweise ist da ja eine Lücke, beim FEU-31 nicht, nur ein Pin steht etwas weiter innen. Da alles schön mit schwarzem Abschirmlack überzogen ist, kann man auch nicht zerstörungsfrei reinluschern.

Nun die große Frage: welches ist Pin 1, und geht es, wenn man vom Sockel aus auf die Pins schaut, dann im Uhrzeigersinn weiter, oder entgegen?

Und sind alle Widerstände des Spannungsteilers gleich groß? Für den FEU-35 habe ich nämlich hier

http://www.fusor.eu/gammaspec.html

gefunden, dass die Widerstände unterschiedlich groß seien.   

Hätte ich bloß in der Schule damals Russisch belegt. Manchmal erkennt man erst Jahrzehnte später, was für große Chancen man ungenutzt hat vorbeiziehen lassen...

Viele Grüße,

Henri

[DG0MG]

ist das da
vielleicht ein FEU-31?

Nein, das ist ein FEU-85. Das Silikonfett-Bild stammt ja aus dem Thread zum Szintillations-Radiometer SRP-68-01. Ich hatte damals zwar den PMT nicht aus der Fassung rausgezogen, aber das Datenblatt zum FEU-85 https://www.gstube.com/data/2894/ zeigt genauso, dass Pins 1 und 14 nahe beieinanderliegen.

Ich stelle gerade fest, dass ich selbst einen FEU-31 hierhabe - der ist aber sehr klein, 18 mm Durchmesser? Ich bin aber bisher nicht weiter gekommen, als erstmal aus Kontakten eines Druckersteckverbinders einen Sockel dafür zu bauen. Tatsächlich ist im beiliegenden Originaldatenblatt auch hier nicht eindeutig erkennbar, welcher Pin was ist. Ich hätte aber gedacht: Wenn man den PMT so hält, dass mit Blick auf die Röhrenbeine von UNTEN der eingerückte Pin mit den beiden benachbarten unten eine Linie bildet, dass dann der mittlere (also der eingerückte) Pin 10, also die Kathode ist. Links daneben dann Pin 1 und im Uhrzeigersinn weitergezählt. Aber bisher hat diese These nichts gestützt oder widerlegt.
edit 27.10.20: Das ist falsch, der eingerückte ist Pin 1 oder Pin 10, s.u.

Im Datenblatt sind die Widerstände gleich groß, es sind aber auch nur 8 Dynoden. Im Gegensatz der FEU-85 mit 11 Dynoden, dort sind unter der Widerstandskette Verhältnisse für die Widerstandswerte angegeben: R, 1,5xR, 2xR.
Für den FEU-31 würde ich also alles gleiche Werte nehmen.
Die Versorgungsspannung wird aber über 1000 V liegen müssen, oder?

[Henri]

ist das da
vielleicht ein FEU-31?

Nein, das ist ein FEU-85. Das Silikonfett-Bild stammt ja aus dem Thread zum Szintillations-Radiometer SRP-68-01. Ich hatte damals zwar den PMT nicht aus der Fassung rausgezogen, aber das Datenblatt zum FEU-85 https://www.gstube.com/data/2894/ zeigt genauso, dass Pins 1 und 14 nahe beieinanderliegen.

Ich stelle gerade fest, dass ich selbst einen FEU-31 hierhabe - der ist aber sehr klein, 18 mm Durchmesser? Ich bin aber bisher nicht weiter gekommen, als erstmal aus Kontakten eines Druckersteckverbinders einen Sockel dafür zu bauen. Tatsächlich ist im beiliegenden Originaldatenblatt auch hier nicht eindeutig erkennbar, welcher Pin was ist. Ich hätte aber gedacht: Wenn man den PMT so hält, dass mit Blick auf die Röhrenbeine von UNTEN der eingerückte Pin mit den beiden benachbarten unten eine Linie bildet, dass dann der mittlere (also der eingerückte) Pin 10, also die Kathode ist. Links daneben dann Pin 1 und im Uhrzeigersinn weitergezählt. Aber bisher hat diese These nichts gestützt oder widerlegt.

Im Datenblatt sind die Widerstände gleich groß, es sind aber auch nur 8 Dynoden. Im Gegensatz der FEU-85 mit 11 Dynoden, dort sind unter der Widerstandskette Verhältnisse für die Widerstandswerte angegeben: R, 1,5xR, 2xR.
Für den FEU-31 würde ich also alles gleiche Werte nehmen.
Die Versorgungsspannung wird aber über 1000 V liegen müssen, oder?

Hallo,

tja, schade... ich finde beim Suchen im Netz einige Seiten, wo der FEU-31 verwendet wird (sogar am CERN  ), aber nirgendwo was zur Beschaltung. Immerhin habe ich zu meinem einen Sockel mit dazubekommen, also könnte ich mit begrenztem Aufwand mal ausprobieren.

Im "Beipackzettel" standen ein paar Zahlen, wenn ich die richtig einordne, sollte es mit maximal 1000V laufen. Leider kann man Russisch so schlecht online übersetzen... Ich möchte ihn mit einem Hamamatsu C4900 Modul betreiben, das bis -1250V kann, damit sollte schon was gehen.

Den kleinen Durchmesser finde ich gerade gut. Kleine kompakte PMTs sind irgendwie kaum aufzutreiben. Zusammen mit nem kleinen Szintillator (ich habe noch ein paar von diesen rechteckigen BGOs) bekommt man eine leichte, kompakte Sonde, mit der man dann gut, am Ende eines Selfie-Sticks, im Gebüsch rumstochern kann. Die ist dann so empfindlich, dass man kurze Integrationsintervalle verwenden kann, aber nicht so empfindlich, dass sie den Mikrocontroller schon in 2 Metern Entfernung an den Anschlag fährt, womit man ja auch nicht weiterkommt. Und wenn man mal doch etwas zu hart gegen einen Stein damit schlägt, dann sind 10,- futsch und Ersatz schnell beschafft. Das war so die Idee hinter dem Ganzen.

Irgendwie bekommen wir den noch zum Laufen 

Viele Grüße!

Henri

[Henri]

Guck mal hier:

http://lampes-et-tubes.info/pm/photo_and_photomultiplier_tubes.pdf

Für den FEU-31 sind 1400V Maximum. Ansonsten ist die Übersicht auch sehr brauchbar!

[DG0MG]

Zusammen mit nem kleinen Szintillator (ich habe noch ein paar von diesen rechteckigen BGOs) bekommt man eine leichte, kompakte Sonde, mit der man dann gut, am Ende eines Selfie-Sticks, im Gebüsch rumstochern kann. Die ist dann so empfindlich, dass man kurze Integrationsintervalle verwenden kann, aber nicht so empfindlich, dass sie den Mikrocontroller schon in 2 Metern Entfernung an den Anschlag fährt, womit man ja auch nicht weiterkommt. Und wenn man mal doch etwas zu hart gegen einen Stein damit schlägt, dann sind 10,- futsch und Ersatz schnell beschafft.

So waren erstmal auch meine Gedanken, ich hab auch einen passenden NaJ(Tl)-Kristall dazu. Man bräuchte ja auch gar keine Impulshöhen, einfach ein Komparator reicht ja schon. Durch die nicht so große Anzahl Dynoden wäre eine geeignete Stromversorgung eben die, wo gar nicht erst eine Widerstandskette verwendet wird, sondern die Dynoden gleich an den Stufen der Villard-Schaltung angeschlossen werden. Hier hat das z.B. mal einer so gemacht:
https://www.electrondepot.com/electrodesign/more-on-coltage-controlled-pmt-high-voltage-supply-609716-.htm
Die Herausforderung ist aber, das dann auch wirklich KLEIN zu bauen.

[Henri]

Durch die nicht so große Anzahl Dynoden wäre eine geeignete Stromversorgung eben die, wo gar nicht erst eine Widerstandskette verwendet wird, sondern die Dynoden gleich an den Stufen der Villard-Schaltung angeschlossen werden. Hier hat das z.B. mal einer so gemacht:
https://www.electrondepot.com/electrodesign/more-on-coltage-controlled-pmt-high-voltage-supply-609716-.htm
Die Herausforderung ist aber, das dann auch wirklich KLEIN zu bauen.

Ja, das wäre tatsächlich klasse. In etwa so wie beim Radiation Pager. Aber ich fürchte, mit dem "Klein" wird es wirklich schwierig, wenn man nicht ein PCB für SMD entwickeln und fertigen lassen möchte (und selbst dann). Die Schaltung müsste dann ja mit in die Sonde direkt hinter den PMT. Und je kleiner und leichter, desto besser - am besten ist die Platine nur so breit wie der PMT, damit alles in ein kompaktes Rohr passt.

Ich würde am liebsten auch positive HV verwenden, weil man dann nur ein Kabel braucht und nicht zwei. Aber die C4900 sind so wunderbar kompakt und gleichzeitig kräftig, wenn ich da selber was bastel aus CCFL-Invertern, habe ich das 5-fache Volumen. Dann braucht man wieder ein größeres Gehäuse, das ist dickwandiger und daduch schwerer usw... Das Gerätchen soll am Ende nur einen zählratenabhängigen Ton per Ohrstöpsel ausgeben (vielleicht noch einen logarithmischen LED-Bargraph, wenn ich den noch unterbekomme) und so klein und leicht sein, dass es im Rucksack wenig stört. Ich gehe gerne Wandern, und das bringt um so mehr Spaß, je weniger man zu schleppen hat...
Mehr als meinen Radex 1706 hatte ich bislang nie dabei, aber für die ergonomische Handhabung in Bodennähe ist der absolut ungeeignet. Und nächsten Sommer möchte ich endlich mal ins Erzgebirge.

Ich finde das BGO eigentlich ganz gut. Mein Problem ist, dass ich immer so viele tolle Sachen sehe und die dann bestelle, und am Ende doch keine Zeit finde, das alles umzusetzen. Das BGO liegt nun schon seit Jahren in der Bastelkiste, und von den C4900 habe ich 6 Stück. Die müssen mal verbaut werden, bevor sie an Altersschwäche sterben 

[NoLi]

Mehr als meinen Radex 1706 hatte ich bislang nie dabei, aber für die ergonomische Handhabung in Bodennähe ist der absolut ungeeignet.

Kleiner Tipp: es gibt Selfie Sticks...
Ich habe damit sehr gute Erfahrungen gemacht...auch mit RADEX 1706 und auch beim Wandern

Gruß
Norbert

[Henri]

Mehr als meinen Radex 1706 hatte ich bislang nie dabei, aber für die ergonomische Handhabung in Bodennähe ist der absolut ungeeignet.

Kleiner Tipp: es gibt Selfie Sticks...
Ich habe damit sehr gute Erfahrungen gemacht...auch mit RADEX 1706 und auch beim Wandern

Gruß
Norbert

Huch? Und dann hast Du das klapprige Gehäuse ans Ende vom Stick gebunden und bist damit über den Boden? Man kann es dann ja auch nicht so gut ablesen, und hat auch keinen Kopfhöreranschluss für das Piepen.

Ich habe meinen gut ein Jahr vor Fukushima gekauft. Inclusive Versand war er für ca. 120,- zu haben. Mittlerweile kostet er immer noch das 5-fache, und da wär's mir zu riskant. Man müßte ihn schon stabil (wegen des Displays) einpacken und dann noch ne Plastiktüte drüberziehen.

Na ja, und ein wesentlicher Grund für die Aktion ist auch, dass ich die vielen Einzelteile in meiner Bastelkiste mal zu was Funktionierendem zusammensetzen will. Dass dabei schon wieder ein neuer PMT bei rausspringt, konnte ich ja nicht ahnen 

Und der zweite Grund, dass ich mal mit zählratenabhängiger  Audiofrequenzausgabe experimentieren möchte. Da gibt es ja Analogschaltungen für, aber ich möchte das mit einem Arduino lösen (Bastelkiste ist voll von den kleinen Nanos...), der einen gleitenden Mittelwert bildet und dann alle 0.2s die Tonfrequenz anpasst. Das kann man dann nämlich auch einfach umschalten, dass er ab einem bestimmten Bereich wieder tiefer anfängt. Unser Hörfrequenzbereich umfasst ja, gerade wenn man älter ist, einige Dekaden weniger als das, was ein Arduino noch messen kann. Der Frequenzgang eines Piezos ist noch mal eingeschränkter. 

Also, das soll meine Spielwiese sein. Die programmtechnische Umsetzung ist einfach, aber das Feintuning nicht. Und ich hab hier nur ne Kupferschlackestrasse in der Nähe, wo ich das mal testen könnte...
Und damit das gut funktioniert (schnelle Reaktion, aber "geschmeidige" Audioausgabe), muss auf jeden Fall ein Szinti her. Der aber auch bei Funden wie dem "hottest sample" https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,477.msg4340/topicseen.html#msg4340 nicht mehr Impulse erzeugt, als der Arduino zählen kann.

Ich habe vorhin schon alle Teile zusammengesucht und mir Gedanken über die Stromversorgung macht. Jetzt darf mir bloß nicht einer von euch ein anderes spannendes Thema unter die Nase reiben, dass ich den Kram in die Bastelkiste zurückwerfe und neue Pläne schmiede 

[NoLi]

Huch? Und dann hast Du das klapprige Gehäuse ans Ende vom Stick gebunden und bist damit über den Boden? Man kann es dann ja auch nicht so gut ablesen, und hat auch keinen Kopfhöreranschluss für das Piepen.

Nö, habe einen Stick mit beweglichen gepolsterten Seitenteilen genommen, mit dem man das RADEX festklemmen kann. Funktioniert einwandfrei. Ok, die Anzeige wird bei menschlich aufrechtem Gang am Boden etwas kleiner , dafür sind die Ziffern des RADEX-Displays überdurchschnittlich groß (Vermutung: Brillen sind in Russland Mangelware?) und der Impulspiepser ist überdurchschnittlich laut (hmm...Stichwort Hörgeräte? ) und leider nicht "dimmbar" wie beim RADEX RD-1008...

Gruß
Norbert

[Henri]

Nö, habe einen Stick mit beweglichen gepolsterten Seitenteilen genommen

Ah! Ich glaub, ich muss mal in den Selfiestick-Katalogen stöbern! 

[NoLi]

Hab ihn aus dem großen Elekronikmarkt mit dem Media...
Um die 10 Euro (weiß nicht mehr so genau).

Gruß
Norbert

[rhelectronics]

Pin #10 is the photocathode, the pin is placed a little bit inside the ring, you can see the diagram here:

https://eandc.ru/pdf/opto/feu-31.pdf

by the way FEU-31 made for gamma spectrosocpy and scintillation counter, but tubes marked with "A" (i.e. FEU-31A) not passed quality control for energy resolution and sorted for scintillation counter only.

[DG0MG]

Pin #10 is the photocathode, the pin is placed a little bit inside the ring,
https://eandc.ru/pdf/opto/feu-31.pdf

Okay Pin #10 is the cathode, but on the scheme inside the ring is Pin #1!

Thank you for this link, it is very helpful.

We need a really small (SMD), rectangular narrow, energy saving, high voltage supply with only a comparator for the pulses for this PMT, to mount this together in a probe like in the "radiation Pager". Do you have any suggestion? 

[Henri]

Pin #10 is the photocathode, the pin is placed a little bit inside the ring, you can see the diagram here:

https://eandc.ru/pdf/opto/feu-31.pdf

by the way FEU-31 made for gamma spectrosocpy and scintillation counter, but tubes marked with "A" (i.e. FEU-31A) not passed quality control for energy resolution and sorted for scintillation counter only.

You made my day!!!!!              

[rhelectronics]

The pin that inside the ring is photocathode, I attach the divider layout example I did and used with FEU-31 projects.
Pin#10 - photocathode
Pin#5 - anode

As I remember I have used negative HV, but it does not matter, just use a different divider type for positive HV.

What is HV range do you need for the module? I can make 500V-1000V positive HV with comparator output.