Не согласна я с Вами. Килогерц - не больше тогда. Вот представьте себе интегратор - он будет перекачивать заряд на конденсатор в обратной связи. Чем меньше там конденсатор, тем больше будет напряжение. А параллельный резистор будет медленно разряжать конденсатор. Должен успеть это сделать до прихода следующего импульса.


Зачем воевать? Купите готовый модуль со счетчиком... Hamamatsu, например.

Именно.


То есть, со светодиодом всё работает нормально? Тогда напрашивается вывод, что не в усилителе дело...

Да, можно и так сделать - с интегратором. И я с успехом проделывал это с ФЭУ. А сейчас душа просит чтобы всё как у людей было, и быстродействие схемы ограничивалось только временем высвечивания кристалла.
Готовый - неинтересно. Можно и спектрометр готовый купить. А я хочу свой, родной...



Да, усилитель работает. Но меня не устраивает высокий уровень шума всей системы. Так как уровень сигнала я поднять не могу то приходится искать способы уменьшения шума. Более того, я не исключаю что мой фотодиод так и должен шуметь и лучшего я из этой сборки не получу. Наилучшее что я жду от этой темы это то что придёт человек который на этом собаку съел и скажет что-то вроде "и у нас всех так, лучше не будет" или "поставь сюда 101.275 кОм вместо 100 ровно, и сразу из точки бифуркации между 2 и 3 ногой операционника пойдёт мощное торсионное поле, подержи кристалл в нём полчаса, только пальцы туда не суй". Последнее желательнее, ибо вселит надежду.

Интегратор у меня был фигуральный. Это был трансимпедансный усилитель с резистором большого номинала.

http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN2236.pdf

Да я понимаю что он там сам получится. С резистором на 47 МОм, например, получается полоса частот в килогерцы...



Видел...ничего принципиально нового.

и это?:
http://www.kit-e.ru/assets/files/pdf/2009_02_46.pdf

Даже не надейтесь, с простым фотодиодом (даже pin) ничего не получится, чувствительности (отношения сигнал/шум) не хватит.

Статья Max говорит о непосредственном детектированиие гамма квантов непосредственно в объеме фотодиода, и там дан порог чувствительности порядка 60 кэв (при практически нулевой эффективности регистрации). А у вас сцинтиллятор, с ним эффективность преобразования энергия гамма кванта -> число фотоэлектронов на порядок-другой хуже. Для работы со сцинтилляторами используют только специальные, лавинные фотодиоды у которых собственное внутреннее усиление достигает нескольких сотен. Да и то результаты не впечатляют.

У меня та самая сборка из ФД и кристалла 10*10*40мм, что изображена вверху страницы http://www.detector.org.ua/detectors.html . И там же - две спектрограммы, полученные ей. Врут?

вот еще в тему: Elektor_11-2011, p.18
Improved Radiation Meter "... measure radiation is a simple PIn photodiode and a suitable preamplifier circuit.
Measures alpha, beta and gamma radiation ..."

Судя по всему - да. Точнее не договаривают. Без охлаждения до, порядка -80*С (а, чаще, до азота) такой низкий шум не получить. В статье макса описана регистрация гамма кванта в самом фотодиоде (а не в сцинтилляторе), при этом энергия образования одного свободного электрона (в кремнии) порядка 3 эв/электрон. А стандартная цифра для сцинтиллятора с ФЭУ - порядка 400 эв/фотоэлектрон с поверхности фотокатода (правда там еще и не слишком высокая эффективность самого фотокатода, в самом сцинтилляторе - порядка 20 эв/фотон + сбор света + преобразование фотон - электрон). Т.е. с использованием сцинтиллятора все становится совсем плохо, зато эффективность регистрации растет (большие Z и объем).

Как правило, даже с лавинными фотодиодами (доп. усиление порядка сотен) сцинтилляторы дают шумовой порог порядка сотни кэв (с ФЭУ - десятки кэв). Сейчас, конечно, научились делать диоды получше, но вряд-ли шум (порог) с простым фотодиодом будет менее 200-300 кэв.

Странно, что они в данных приводят некие температуры, типа 28*С, но неясно, к чему они относятся. И если внимательно посмотреть на их данные - то они не сходятся с заявленными, хотя и выглядят весьма пристойно. И по току потребления их сборки из 2 блоков (50 ма) никакого пельтье холодильника у них нет.

Как-то очень похоже на наколку. Если внимательно посмотреть их данные, то фотодиоды они предлагают только для регистрации альфы и беты - это нормально, поглощение происходит в самом фотодиоде. А для гаммы - не предлагают, только эта, какая-то странная сборка.


Там тоже используется регистрация гаммы в самом фотодиоде, без сцинтиллятора. При этом регистрируется порядка одного гамма кванта из 100 пришедших. Такая эффективность никому не нужна.

Всем огромное спасибо за обсуждение. Маломощный полевичок (первый что под руку попался, BFT46) на входе коренным образом спас ситуацию, сигнальчик уже не тонет в шумах. Также из не особо проверенных источников была получена информация что эта сборка даёт 5*10 в минус 14-й степени кулонов на МЭВ. Для проверки на вход, параллельно фотодиоду, через кондёрчик 1.5 Пф были загнаны прямоугольные импульсы с генератора частотой килогерц 20. На выходе усилителя они сравнялись по размаху с его собственным шумом при размахе на входе в 210 мкВ, что дало прикидку величины собственных шумов всей системы порядка 6.5 кЭв (как-то больно хорошо, кажется что где-то ошибся, скорее всего в эффективности работы сборки). Детектор буквально ожил, от естесственного радиационного фона даёт несколько импульсов в секунду. Я стал счастливее на 18.4%.

Т.е. вы включили полевик вместо первого операционника? Набросали бы схемку. Интересно ведь...

Шум стандартного ПУ (на полевике, ессно) при комнатной температуре обычно порядка 3 кэв (в пересчете на регистрацию квантов в кремнии, т.е. при 3 эв/электрон). Это соответствует приходу порядка 1000 электронов в импульсе. Но 6 кэв это тоже вполне прилично.

А дальше просто, если шум 1000 электронов, то порог регистрации для кремния равен 3эв/электрон *1000=3 кэв. А в сцинтилляторе 100..200эв/электрон(грубо учел более высокую эффективность ФД)*1000=100..200 кэв.

Т.е., скорее всего, регистрируются только те кванты, которые поглотились непосредственно в самом фотодиоде, а не в сцинтилляторе. В естественном фоне и есть и высокие энергии, но, обычно, их намного меньше. Хотя, все равно, многовато что-то, скорее всего ты еще и шумы хватаешь. Можешь попробовать скинуть сцинтиллятор и сравнить.

Да, пожалуйста.





Ну вот у меня пока получился шум почти вдвое больше - 1950 электронов. Если не секрет - какие полевики используют в "стандартных ПУ"?
Понятное дело что шумы хватаю: схема на макетке собрана и заэкранирована весьма условно.
Скинуть сцинтиллятор не могу - сборка выполнена неразборной. Понимаю, что неразборных конструкций не бывает, но собрать потом будет сложно. Аналогичного фотодиода чтобы сравнить тоже нету. Но в пользу того что детектирование происходит в кристалле а не в диоде говорит количество импульсов: в секунду их набегает около 5 штук при размере кристалла 10*10*40мм, а размер фотодиода всего 5*5мм. Это замечательно коррелирует с тем что от фона я наблюдаю 50-70 импульсов в секунду от кристалла диаметром 30 и высотой 40мм с применением ФЭУ.