PMT Philips / Photonics

[DL8BCN]

Hallo Kollegen,
ich fange an Teile zu sammeln für einen Szintillationszähler.
Ich konnte nun sehr günstig ein Philips/Photonics XP3312 Photomultiplier bekommen.
Das Teil ist allerdings noch nicht geliefert.
Die Röhre ist schon ziemlich alt (24-Oct-96)funktioniert aber hoffentlich noch.
Es stehen merkwürdige Angaben auf der Röhre: PH:34 . pC PHR: 9.10 %
Kann da jemand etwas mit anfangen?
Der Anbieter hat mich gefragt, ob ich spezielle Wünsche zu den Werten habe, da er insgesamt 6 Stück davon mit unterschiedlichen Werten hat.
Mir sagen die Zahlen nichts.
Wenn ich den Photonenvervielfacher am Laufen habe, werde ich mich nach einem Kristall umschauen.
Allerdings fehlt mir auch noch eine Hochspannungsversorgung für die PMT.
Ich habe allerdings schon eine Doku im Netz gefunden:

http://www.diyphysics.com/wp-content/uploads/2013/02/Philips-XP23312-PMT-Probe.pdf

Gruß

[NoLi]

...
Wenn ich den Photonenvervielfacher am Laufen habe, werde ich mich nach einem Kristall umschauen.
...

Du meist doch sicherlich einen ELEKTRONENvervielfacher, oder?

Norbert

[Henri]

Hallo Kollegen,
ich fange an Teile zu sammeln für einen Szintillationszähler.
Ich konnte nun sehr günstig ein Philips/Photonics XP3312 Photomultiplier bekommen.
Das Teil ist allerdings noch nicht geliefert.
Die Röhre ist schon ziemlich alt (24-Oct-96)funktioniert aber hoffentlich noch.
Es stehen merkwürdige Angaben auf der Röhre: PH:34 . pC PHR: 9.10 %
Kann da jemand etwas mit anfangen?
Der Anbieter hat mich gefragt, ob ich spezielle Wünsche zu den Werten habe, da er insgesamt 6 Stück davon mit unterschiedlichen Werten hat.
Mir sagen die Zahlen nichts.
Wenn ich den Photonenvervielfacher am Laufen habe, werde ich mich nach einem Kristall umschauen.
Allerdings fehlt mir auch noch eine Hochspannungsversorgung für die PMT.
Ich habe allerdings schon eine Doku im Netz gefunden:

http://www.diyphysics.com/wp-content/uploads/2013/02/Philips-XP23312-PMT-Probe.pdf

Gruß

PHR klingt nach "Pulse Height Resolution", also das Auflösungsvermögen für eine vorgegebene Energie. Da nimm mal die Röhre, wo der Wert am kleinsten ist. Aber das kann natürlich alles schon nicht mehr gelten.

Viele Grüße!

Henri

[DL8BCN]

Hallo, Norbert, ja natürlich löst ein Photon mehrere Elektronen aus.
Photonen lassen sich wohl nicht so einfach vervielfachen🧐
Da habe ich unüberlegt drauf losgeschrieben...
Ich bekomme nun keine ausgesuchte Röhre.
Ich hatte dem Verkäufer geschrieben, daß ich die Unterschiedlichen Werte nicht kenne.
Ist wohl auch nicht ,, kriegsentscheidend".
Hauptsache die Röhre ist funktionsfähig.
Ich denke aber, wenn das Vakuum ok ist, wird sie gehen.
Ist mal wieder ein schönes Bastelprojekt
Gruß, Rainer

[Henri]

Ich denke aber, wenn das Vakuum ok ist, wird sie gehen.

Na ja... man kann die Dinger auch zu sehr quälen. Zu hoher Anodenstrom, zu viel Licht, nicht dunkel gelagert. Außerdem gibt es die Wasserstoff-Diffusion. Das Zeug ist so klein, dass es überall reinkommt, und wasserstoffreiche Atmosphären schädigen recht rasch den PMT. Bei Betrieb mit negativer HV kann es außerdem an der Anode zu Glasszintillationen kommen, wenn Metallteile des Gehäuses in der Nähe der Fotokathode geerdet sind und keine Maßnahmen getroffen werden. Das beschädigt auch den PMT.

In sofern sind gebrauchte PMT immer mit Vorsicht zu genießen. Aber neu sind die (bis auf wenige Ausnahmen) leider unerschwinglich. Also muss man nehmen, was man bekommt. Ich muss allerdings sagen, dass ich bislang noch keinen echten Fehlgriff hatte. PMTs aus Gamma-Kameras z.B. kann man recht beruhigt nehmen, es sei denn sie wurden aussortiert wegen "schlechtem Verhalten". Wenn ein Verkäufer eine große Zahl anbietet, ist das in der Regel ein gutes Zeichen, da dann wohl ein ausgemustertes Gerät "ausgeschlachtet" wurde.

Einen Bogen würde ich um PMTs machen, die aus physikalischen Experimenten stammen könnten. Da sind ja in manchen Experimenten tausende von verbaut. Die sind aber teilweise so hohen Strahlenmengen ausgesetzt, dass sie danach nur noch für Zählanwendungen taugen. Wichtig ist übrigens auch, dass sie von der Bauart her zur Licht-Wellenlänge des Szintillators passen. Also immer schön die Datenblätter lesen. Und nichts kaufen, für das man kein Datenblatt findet.

Ich habe aber so ein Bauchgefühl, dass Du mit Deinem PMT zufrieden sein wirst. Habe mir gerade das Ebay-Angebot angesehen.

Viele Grüße!

Henri


PS: Vielleicht kannst Du irgendwo einen Mumetall-Schirm bekommen. Ansonsten können bei einem so großen PMT sich ändernde Magnetfelder Deine Auflösung verschlechtern. Dazu reicht schon das Erdmagnetfeld, also wenn man den PMT nach dem Kalibrieren noch mal bewegt. Mumetall darf man allerdings nach dem finalen Glühen unter Schutzatmosphäre nicht mehr bearbeiten (biegen, bohren, löten..). Entsprechend wenig taugen die Folien, die man im Handel bekommt, aber sie sind besser als nichts. Und es geht natürlich auch ohne. Aber vielleicht findest Du irgendwo noch günstig ein altes defektes Röhren-Oszilloskop, da sind qualitativ hochwertige Mumetall-Schirme drin verbaut.



PS PS:

Wenn ich den Photonenvervielfacher am Laufen habe, werde ich mich nach einem Kristall umschauen.

Den Kristall brauchst Du bereits zum Testen des PMT. Auch das kleinste Bißchen Umgebungslicht kann ihn sofort beschädigen. Man kann die winzigen Szintillationsblitze schwer anderweitig simulieren. Du brauchst also beides, um zu starten, und solltest sehr sorgfältig auf Lichtdichtheit achten (auch von Seite der Anschlusspins).

[etalon]

Photonen lassen sich wohl nicht so einfach vervielfachen🧐

Doch, das passiert in jedem Laser, dort sogar zeitlich und räumlich kohärent...

Aber das hilft dir bei deinem Projekt auch nicht weiter... daher Funfact...

PMTs neigen im Alter dazu, dass die Photokathode gerne mal degeneriert. Dabei lösen sich die Beschichtungen aus REE und die Röhre verliert an Wirkungsgrad oder wird gar unbrauchbar. Das muss aber natürlich nicht so sein, wollte es nur mal anmerken.

Viel Erfolg bei deinem Projekt!

Grüße Markus

[Curium]

Eine gute Auswahl an PMTs hat auch
https://www.sphere.bc.ca/test/photo-tubes.html#catalog
viele Röhren auch angeblich unused, vernünftige Preise

[DL8BCN]

Moin, ich habe noch mehrere Lasernetzteile mit 1,10 - 1,5 kV bei 4mA.
Siehe Foto.
Ich werde versuchen, einen Spannungsteiler zu bauen, um die Ausgangsspannung auf 1kV zu reduzieren.
Zur Strombegrenzung könnte man auch noch Widerstände in Reihe schalten.
Was meint ihr, könnte das eine Spannungsquelle für eine Photomultiplierröhre werden?

[Turbo-Tom]

Mit den He-Ne-Lasernetzteilen wird der Betrieb eines PMT nur unter "größten Schmerzen" gelingen:

Diese Netzteile verfügen über keine Spannungsstabilisation, sondern sind als Stromquellen ausgelegt, um Instabilitäten beim Betrieb einer Plasmaröhre zu verhindern. Zudem erreichen sie (lastfrei) ziemlich astronomische Spannungen (8 ~ 15kV), die zum Zünden der Gasentladung erforderlich sind. Die einzige Möglichkeit, ein solches Netzteil "einzubremsen", wäre ein Shunt-Regler, d.h. eine gesteuerte Last, die die Leistung verheizt, um die Spannung auf dem erforderlichen Level "herunterzuziehen".

Eine kleine, stabile HV-Quelle zu bauen, ist kein "Hokuspokus": Als Übertrager eignen sich dazu hervorragend CCFL-Inverter (Versorgung der Hintergrundbeleuchtung älterer LCD/TFT-Bildschirme) bzw. Corona-Netzteile (hat nichts mit dem Virus zu tun) aus Laserdruckern / Kopierern. In letzteren findet man dann auch gleich die geeigneten schnellen HV-Dioden, Kondensatoren und Schalttransistoren. Damit lassen sich sehr sparsame Sperrwandler aufbauen, die (fast) nichts kosten.

Wenn hierzu weiterer Informationsbedarf besteht, gehe ich auch gern nochmal ins Detail...

[DL8BCN]

Hallo, das mit dem Lasernetzteil war nur eine Idee.
Gibt es denn irgendwo einen Schaltplan, nach dem man eine Spannungsversorgung für die Röhre aufbauen kann?

[Henri]

Gibt es denn irgendwo einen Schaltplan, nach dem man eine Spannungsversorgung für die Röhre aufbauen kann?

Z.B. hier:

https://www.theremino.com/en/blog/gamma-spectrometry/comment-page-2

Hat den Vorteil, dass es ein sehr sauberes Signal liefert, aber den Nachteil, dass man einige Komponenten nicht beim "Elektronik-Discounter" bekommt und der Spannungsteiler des mind. 100 M haben muß. Ansonsten bekommt man damit für sehr günstig ein komplettes Soundkarten-Spektrometriesystem ähnlich des GammaSpectacular.

Viele Grüße!

Henri

[DL8BCN]

Ich bin gar nicht mehr sicher, ob ich selber bauen möchte.
Es gibt aus Israel interessante Hardware.
Die Philips XP3312 arbeitet von 800V bis 1200V.
Es gibt einen fertigen USB Adapter von RH Electronics.
Leider ist die Ausgangsspannung am unteren Ende (850V)
Interessant ist die integrierte Soundkarte.
Nicht ganz billig (ca. 156 Euro) aber bezahlbar.
Laut Ebay Lieferung zw. 5.04 und 25.04 wenn man heute bestellt.
Fraglich ist wie immer, was der Zoll dazu sagt.
https://www.ebay.de/itm/223116111749

[DL8BCN]

Was noch fraglich ist.
Die PMT hat schon einen Spannungsteiler für die Dynoden angebaut.
In der Anleitung http://www.diyphysics.com/wp-content/uploads/2013/02/Philips-XP23312-PMT-Probe.pdf
Wird die Verwendung mit einem Ludlum Ratemeter beschrieben.
Dort heißt es, daß in der Originalbeschaltung 2,2 MOhm Widerstände verwendet werden.
Für das Ludlum benötigt man aber viel höherer Widerstandswerte zwischen 20MOhm und 10MOhm.
Ich habe kein Ludlum Ratemeter, sondern möchte das Setup eher an einer Soundkarte betreiben.
Daher weiß ich nun nicht, welche Widerstandswerte ich verwenden muss.
Es ist, wie immer schwierig, wenn man sich auf exotischem Gebiet bewegt.

[DL8BCN]

Die XP3312 Röhre hat die höchste spektrale Empfindlichkeit ca. bei 410nm.
Siehe Bild.
Ich frage mich gerade, ob das mit dem Output von dem Kristall zusammenpasst, den ich mir gerade bestellt habe:
https://www.ebay.de/itm/284056805241
Ich habe keine Info dazu gefunden, welche Wellenlänge der Kristall bei Anregung mit Gammastrahlung aussendet.
Gruß, Rainer

[etalon]

NaI(Tl) hat sein Emissionsmaximum bei 413nm, das sollte also mit deinem PMT passen...

Grüße Markus