Ультра-Микрон Модуль-АС

Радиофилами и радиофобами всегда ценились геологоразведочные приборы серии СРП, в частности СРП-68. Они позволяют очень быстро находить радиоактивные заражения, в силу своей большой чувствительности (в десятки и сотни раз больше счётчиков Гейгера). Но у них есть несколько недостатков:

  • Маленький максимальный рабочий фон.
  • Невозможность идентификации радионуклида.
  • Большой габарит.

Идентификация радионуклида в большинстве случаев реализована на стандартных измерительных комплексах, привязанных к компьютеру. Стоимость их такова, что рядовой радиолюбитель не может себе этого позволить.

Я постарался исправить эти недочеты, и сделал небольшое устройство, способное работать при высоких уровнях фона.

Читать далее «Ультра-Микрон Модуль-АС»

Совок-РУЛИТ!

В размышлениях куда двигаться дальше, было принято стратегическое решение попробовать закупить кристалл LaBr3(Ce). У которого разрешение 2.5%. Но встал вопрос, на какое ФЭУ его сажать…..

После некоторых размышлений была закуплена парочка Hamamatsu R1166.

 

Потом вдруг нактнулся на статейку, и даже заплатил за нее денежку, о чем не пожалел ни капли! В которой предложен метод снятия сигнала не с анода ФЭУ, а с промежуточного динода, тем самым лампочки дают лучшее разрешение.

Ну что-же! Будем пробовать!!!! сперва на ФЭУ-31 и отборных NaI(Tl), а потом уже будем вооружаться бромидом лантана!

Вдарим хай-техом по спектрометрической безграмотности!

 

(картинка кликабельная)

Ультра-микрон в ручную?!

Не перевились еще в русских селеньях ценители истенного BDSM !

Вот прислал мне Алексей фото новой платы которую решил сделать…. я однако слекга шорирован такой отвагой и желанием получить неконтролируемый безудержный БДСМ  focus

Модуль-АС – продолжение банкета!

Конечно не обошлось блин без косяков…. на плате обнаружилось три чисто схемотехнических косячка. Два из которых решаются простым непаянием компанентов на площадки.

А вот третий косячок, это то что я называю Эпик-Фейл!

ИнжеНеГры STM непонятно зечем, выделели у микроконтроллера ножки аналогового питания в отдельную группу. Естественно моя первая мысль была, запитать эти ножки от чистого аналогового питания, которое вдобавок ко всему имеет управление влючением-выключением. Тоесть когда устройство рабоатет, аналоговая схема запитана, а когда нет, не запитана, чтобы экономить АКБ.

Ну на бумаге все красиво… а по факту…

 А по факту выяснился нюанс. Оказывается МК не будет включаться, пока на запитаны ВСЕ входы, включая этот самый VDDA, вне зависимости используется он в программе или нет. Оно даже прошиваться отказалось без запитки всех входов. Естественно, что сигнал управления активацией аналогового питания подается от МК. А так как он не может влючится, он не может дать команду на включение аналогового питания. Вообщем замкнутый круг.

В качестве решения, был взят скальпель и 10мм провода МГТФ, и аналоговое питание МК было пересажено на грязное цифровое.

Платы я уже переделывать не стану. Да это конечно косяк, но одна распиленная дорожки и один проводок, не стоит 10 400 рублей(именно столько стоит изготовление минимального комплекта из 10 плат),

Вообщем кому нужны будут платы, пишите, вышлю и скажу где чего перерезать smile

 

Статейка тем временем ушла на публикацию. Как опубликуют дам тут ссылку. В ней платы уже исправленные.

Юмор из раздела спектрометрии

Цитирую переписку с другом о добавлении в статью раздела

[13:15:02] Андрей, Быканов: добавил еще блочок
[13:15:04] Андрей, Быканов: —————
[13:15:06] Андрей, Быканов: О недостатках:

В попытках упростить схемотехнику, стабилизация высокого напряжения была по большей части возложена на микроконтроллер, в связи с чем, есть определенный температурный дрейф и некоторая нестабильность напряжения. Но это не помешало мне получить разрешение менее 9% даже в долгосрочных замерах (более 10 часов).

Так-же с целью упрощения схемотехники из устройства полностью исключены блоки формирователей сигнала ФЭУ, из за чего максимальная скорость счета лимитирована на уровне 50 тыс. импульсов в секунду, но даже не смотря на это, его скоростные характеристики в разы превосходят все аналоги.

Придумать клевый корпус к сожалению не получилось, в связи с отсутствием ЧПУ станка и нужных материалов, поэтому пришлось остановится на варианте труба + заглушка.

При свето-изоляции физического блока термоусадкой, существует опасность повреждения кристалла NaI(Tl), т.к. не рекомендуется его резко нагревать и остужать. Поэтому старайтесь его не греть.

Схему можно было-бы сделать на несколько более дешевых деталях, но в моем распоряжении были эти, поэтому я не стал проводить эксперименты с удешевлением.

Прибор строго запрещается подвергать воздействию постоянных магнитных полей, т.к. пермаллоевый экран и/или детали устройства намагнитится и фокусировка ФЭУ будет нарушена.
[13:15:07] Андрей, Быканов: —————-

 

[13:31:18] *******.: нормально….только естественно возникнет вопрос,как тогда натягивать термоусадку на кристалл+ФЭУ….

 

[13:33:16] Андрей, Быканов: Да стоило-бы написать, что для этого нужна 1 а лучше две свечки(не анальные), церковь, крещение кристала святой водой, защитные амулеты от всех видов злых духов, фен типа лукея, и конечно СТАЛЬНЫЕ ЯЙЦА!!!!

ПО для спектра

Зря я сказал что недельку отдохну. Всю неделю корпел над устройством.

Вот уже готово некоторое подобие ПО для компа. Не бог весть что конечно…. но самое необходимое там есть.

Пока не реализован только функционал автономного снятия спектра, но я думаю, что за выходные сделаю.

 

Модуль-АС v.2.2

Несколько упростил схемотехнику модуля. Просто для понимания что там примерно будет стоять даю текущие схемы.

ПОДЧЕРКИВАЮ! Пока покупать детальки не надо. Мне сперва надо собрать устройство на новых платах, проверить все, а потом уже можно будет покупать детальки.

Повышающий каскад, предусилитель ФЭУ, обратная связь по высокому напряжению:

 

Главный вычислительный модуль: Детектор фронта сигнала с ФЭУ, индикация, система питания. Все функции по обработке и оцифровке сигнала взял на себя МК. Кроме детектора фронта на выч. плате, и предусилителя показанного чуть выше.

Просто для сведения… на АЦП ножку МК приходит вот такая “жесть”:

Эпическая групповушка

С целью легкой рекламы нового модуля, снял кучку спектров, и выложил на форум РХБЗ, сюда.

Насколько эпическая была проделана работа можно наблюдать по скриншоту ниже. Так-что не стесняемся, переходим по ссылке и смотрим!

Спектрометрический хардкор 2

Столкнулся в роботе модуля с одним неприятным моментом: размерность графиков после включения уплывает и требуется “прогрев” на протяжении 20-30 минут, чтобы данные стабилизировались.

Долго искал этому причину. На что только не грешил…. уж и на магнитные поля, переделывая раз по 5 экраны, и на известный издревне ламповый эффект, когда надо устройству дать поработать и прогреться…. Но маленький пушистый зверек(писец) незаметно подкрался совсем с другой стороны.

crazy

Дело оказалось в том, что я никогда не замечал, а именно в температурных коэффициентах ЦАП, ОУ и компаратора с его выходным буфером.

Как оказалось, плата в замкнутом объеме трубы разогревается до +10…12 градусов. И это вызывает в процессе нагрева необратимые эффекты влияющие на выходное напряжение по высокой части. Проблема в том, что на коэффициент усиления ФЭУ напряжение его питания влияет очень сильно. Сместив напряжение буквально на вольт-два, приходится перекалибровывать всю шкалу, потому-что пики перестают соответствовать скалиброванным ранее энергиям.

Моя ошибка заключалась в том, что я включил встроенный в МК выходной буфер ЦАП, в результате, не считая вносимую им погрешность в линейность напряжения ЦАП, получил дрейф при прогреве на 12 градусов:

0.9В, по высоковольтной части – это достаточно чтобы все “уплыло к хренам”.

Немного поправив измерительный делитель и выключив буфер, получаем уже совсем другую картину:

Помимо этого, на новой плате ток потребления должен снизится с 35 мА до 15-20 мА в режиме спектрометра, что тоже окажет положительный эффект. Соответственно тепловыделение и температура упадут.

 

PS. Поставить на плату радиатор с вентилятором, не предлагать!!!  laugh1

Модуль-АС выходит на финишную прямую

Платы исправлены и перезаказаны. Программы готовы примерно процентов на 70….

ждемс…. popcorm Как приедут, соберу, проверю и начну писать статейку.

 

А я тем временем отдохну недельку… а то уже весь в мыле от этого модуля…. drinks