Theremino方案，只不过采用成品高压电源
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0. 前言
最近伽马能谱仪在论坛上很流行，于是萌生了仿制的想法。由于采用了二手受潮闪烁体以及电子管变压器高压电源，第一次（未发帖）实验则是完全的失败。这次用比较现代的元器件重新仿制一台。
1. 材料准备
1-1：闪烁体探头
- 碘化钠闪烁体，新，30x25mm，参考价格300~500RMB
- 光电倍增管，1977年生产，GDB-35型。推荐使用仍在生产的GDB-235型，参考价格400~500RMB.
- 管座，新，淘宝上专门有配套此光电倍增管的管座。
- 遮光套管，3D打印，配铝箔胶与电工胶避光。STL文件在文章末尾。
- 分压电阻，电容。采用1/4W的电阻即可。搭棚焊接在管座上。
- 铅板（盒），可选的配件，用来过滤低能射线的干扰。
1-2：高压电源以及信号处理
- 成品高压电源，1000V 1mA 最大，参考价格200~300RMB。
- 信号处理（MCA以及前置放大器），Theremino方案，采用全贴片元器件。
2. 安装
3D打印的套管可以直接安装闪烁体以及光电倍增管。插入，用硅胶灌封即可。
注意闪烁体和光电阴极需要涂抹光学介质，此处采用的是甘油。尽量采用与玻璃折射率相同的液体。
3. 电路部分
光电倍增管的分压电阻，供GDB-235以及GDB-35型使用。尤其注意在最后几级倍增级上，要安装吸收电容。
此处使用的负载电阻为100K。在满脉冲输出时可以有5V的脉冲（参考值）
这是另外一种电路，高压电源与脉冲输出共用一根连接线。不推荐使用，因为存在脉冲幅度过小的情况。
脉冲展宽电路。调节C10，C11来调节脉冲宽度。BC237能用S9014替代。
因为涉及到了小信号处理，光电倍增管以及展宽电路需要用同轴线连接，有条件的可以使用BNC，SHV，或SMA接口的专用连接线，作者在此没有条件进行，于是用之前做功放的库存RCA接口连接。老板良心，给了一条同轴线。
整套设备，后期声卡的隔直电容采用了0.1uF (104)的独石电容。
4. MCA，采样
十分令人困扰的部分。
最初的“能谱”，脉冲不太对。
不够宽的脉冲。
后期经过（我也记不住）的处理，得到232Th的能谱，不过40K的峰被漏掉了，仍需改进。
[修改于 5年4个月前 - 2020/01/20 09:53:28]
1ma的，带载电压稳定。
pmt出了些问题，稍后需检查
用两根同轴线，信号传输线的内外层间连接一个合适阻值的电阻，阻值要恰好把工频信号抵消又不影响脉冲信号，...
示波器表笔应该是同轴线，电阻能给个参考值吗？或者计算公式.
暂时搞不定。等明天PCB来了再做尝试。
工频干扰尚未解决，不过已经有脉冲了。
pcb搞定了，展宽很不错，原来示波器.1ms档才能看得清的脉冲现在可以用10ms档。
问题又来了，脉冲信号一接电脑mic口，就消失的无影无踪。耳机插上，密密麻麻的脉冲像噪音一样，看来不是信号幅度的关系。
猛然想起mic的偏置电源之类的玩意。买了块usb声卡，等吧。
楼主测过脉冲的下降沿时间了吗，似乎展得过宽了，我试过500μs的脉冲就能被声卡接收，脉冲过宽会影响计...
期待你的新设计。好奇大概会用什么芯片方案？
“看得清”指的是能明显的观察到一条垂直条纹。展宽前脉冲宽度估计不大于50us（保守估计，忘记了），而展宽后脉冲大约为500-1000us，宽度刚刚好。
这次问题就出在电脑声卡上了，theremino的电路里没有隔直电容，原因是教程内会改声卡，使得可以一个usb供电。我偏偏忘记这回事了，设计pcb时没有考虑，mic口的偏置电压彻底把三极管搞乱了。
等usb 声卡到了，我也打算改装一下声卡，把mic改成line in。
试运行，感觉不太对。工频噪声还没解决，刚刚线没接好，先把pcb装进壳子再说。
40K就算微量但也应该有反应才对，在旁边放一袋低钠盐试试，有条件的话最好用铅皮做个测试舱减少本底干扰...
用了，一大袋。啥都没有。
铅皮盒的主意不错，之前的x射线机被我拆了，留下一堆铅板。
实验室的低本底伽马能谱仪都配有一个屏蔽铅箱，探头和被测物体放进去能有效减少自然本底的干扰，不过那种铅...
铅箱没条件做，不过熔铸一个铅探头罩在diy条件下是可能的。可惜手头没有任何设备，于是只好简陋的做做样子了。
业余条件下熔铸铅怕是会吸入铅蒸汽，不如用PVC水管做铅室外壳，铅板卷成筒塞进去，底部垫几层铅板方便些...
3D 打印真香啊，这个的套管也是3D打印的。我正好有很多承样品的小玻璃瓶，大小刚刚好跟闪烁体匹配。可以3D打印一个带凹槽的配件，外面包铅板。
thereminoMCA显示的信号脉冲波形不正常啊，可能根本不是信号脉冲，或者干扰过大。
是有问题，感觉是baseline test之类的把40K的高峰全给滤掉了，噪声反倒被记录下来。
录音软件处理
中间最高的那个峰。不知道形状对不对。
把探头线拔掉再进行noise test，这样baseline test就不会把信号过滤掉了。
noise test做了，然后还是老样子。
我觉得应该有个功能，能决定多少mV 对应多少 keV，不然乱七八糟的，都挤在低能端。
这个就要调下bins了，或者调下外置运放（如果有的话）
我稍后调下bins，原来是干这个用的。
没有外置运放，换个思路，接个分压电阻。不过现在面临的问题是高能端不足，所以只能增加不能减少。
现在思路有些乱，想到的问题如下：
- 脉冲波形，示波器上看，未展宽之前为极短促的负脉冲，而展宽后变成了短上升沿，长下降沿的正脉冲，仍然符合闪烁体正常的输出波形。但是声卡采样后，录音软件显示差不多，可是进入theremino后变成了“半个正弦波”。
- 这些MCA软件应该都认为 电压对应能谱是从0~100，但是我这套设备0-5%多为噪音，又很少又40%以上的脉冲。
把信号耦合的电解电容换成瓷片电容，换个输入声道试试。我用的是独石电容，软件可以接收到脉冲信号，但是仍...
您说的是输入到声卡的耦合电容？的确用的比较大，一会换一下试试。
貌似输入饱和了。
单个峰（不是最高的）
linear equalizer 调齐了~
从这个钍谱看，增益开得太高了，这个峰只是最左边一个大的，右边还有一堆呢，试试把高压降低100v。
的确，声卡+10dB，软件又有10的 增益，高压也开到了950V。高能估计饱和了，低能的被滤掉了。
修改过的Gerber，高压电源现在可以完美插入PCB。
换了个地方，现在不是工频干扰了，貌似是开关电源之类的。电磁屏蔽还是做的不行。也许黑心老板没给我同轴线。连接PMT的线一拔就只剩声卡的底噪。问题还是出在AV线上.
（左：拔线前 右：拔线后）
我有一个闪烁计数器，就是样子很夸张的那种，抗干扰性能极差，在城区楼顶天台完全不能用，只能室内用，农村...
我这个恐怕是分压电阻或者线材受到了干扰。今天在办公室就完全被干扰了。
昨晚在床边，关着灯就测出了232Th的低端能谱。
电压调到800V，还是没有40K。也许标着Pb212的是？不太可能。
军机的夜光电压表，也正常。就是40K之类的高能射线测不出来。
引用justinpiggy发表于87楼的内容在奇思妙想前先搞清楚。。。到底什么是闪烁体探测器的能谱分辨率瓶颈。。。还有随随便便就提出了“热电子发...
请教一下，没有校准源，如何判断分辨率？
你发的这个状态，距离评判分辨率还远着。。。。等K40和钍链能够清晰看见再考虑怎么评估分辨率吧，用k4...
明白了谢谢。
现在我这个状态（知识水平/设备），恐怕是无法完成这套设备了。还得多多学习，多看书，找到问题后再做改进。
问题好像找着了，应该是展宽电路出了问题。
看起来就很正经的脉冲，因为红圈里的东西过不了baseline test
这个能过baseline test
魔幻。伴随着巨大的底噪。现在展宽电容已经到了12nF了。
用示波器观察展宽后的脉冲可以看到吗，我用示波器并没有观察到这种现象。
看过了。感觉闪烁体探头坏了，大多数是负脉冲，但是有时甚至出现了正脉冲。
波形与上图差不多。不是声卡的关系。
测试过了，高压电源的波纹为200khz左右的正弦，10mV左右
闪烁体探头不容易坏的，检查下分压器，电缆和电路板有没有漏电。
之前的奇怪问题全都解决了，罪魁祸首竟然是光学耦合的甘油干了，脉冲幅度变得超小。但是K40等等还是有问题。
现在还是软件问题，盯着示波器好久了，脉冲宽度约200uS。放了一袋低钠盐，大多数脉冲均为10~30mV（本底的低能射线？），偶尔有大约100-150mV的脉冲（K40？），但是软件调不好。还是搞不清楚theremino MCA的mV和keV的关系，baseline test 也调不好。
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