Hi, ich habe einen Verity EP200 Monochromator, in dem ein Hamamatsu R928HA PMT standardmässig verbaut ist. http://verityinst.com/wp-content/uploads/Monochromators-3.pdf Ich habe ihn heute das erste mal angeschlossen und er scheint auch zu funktionieren. Sobald ich eine LED vor den Eingangsschlitz halte, wird eine Spannung an dessen Ausgängen erzeugt. Nehme ich die LED weg, dann fällt die Spannung wieder. Der Spannungsabfall dauert allerdings sehr lange. Falls ich mich richtig belesen haben, dann sollte das eigentlich innerhalb weniger Millisekunden passieren. Bei mir dauert das ca. 20-30 Sekunden. Was habe ich denn falsch gemacht? Meine Spannungskurve sieht aus, wie in dem Bild, nur eben passiert das ganze nicht sehr schnell. Zum Aufbau: Der Monochromator wird über einen normales kleines Steckernetzteil mit nachgeschaltetem DC/DC-Wandler mit Strom versorgt (NSD10-12D15). Der GND des Monochromators ist mit dem GND des DCDC-Wandlers verbunden. Der Signalausgang vom PMT ist über einen Spannungsteiler mit dem GND des Monochromators verbunden. Der Spannungsteiler hat R1=100 Kohm und R2= 44 Kohm. Am R2 hängt ein Arduino. Bei kleineren Widerständen bleibt das Problem. MFG Andi
Da ist aber was faul! Multiplier selbst reagieren im ns-Bereich. Was für eine Dynodenspannungsversorgung verwendest Du? Extern oder ist der Wandler mit im Sockel? Jedenfalls braucht der Wandler bis 1 A Strom. Vielleicht ist Dein Netzteil zu schwach und die Spannung steigt nur langsam aber die Multiplierverstärkung steigt damit exponentiell. Gruß - Werner
Hallo, die komplette Stromversorgung läuft über den Wandler. Ich habe diesen extra gekauft, da ich kein Netzteil mit negativer Spannung habe. Die Wahl fiel auf ihn, da seine Leistung etwas über der nötigen Leistung des Monochromators liegt. Ich habe den DCDC-Wandler auch mit einem Labornetzteil betrieben (Imax war bei 0,25A). Das Steckernetzteil geht bis 1,2A. Bei der PMT-Spannung hatte ich von -300V bis -700V alles durch. Überall das Gleiche. Meine Schaltung habe ich mal als Bild hochgeladen. Ich bin in Sachen Elektronik nicht gerade ein Spezialist. Aber mit einer Erdung kann das nix zu tun haben, oder? MFG Andi
Bei so schnellen Signalen denke ich sollte man einen 50 Ohm Eingang haben, nix mit 22k oder so.
Mit dem Datenblatt vom PMT selber habe ich mich nicht groß beschäftigt, da ich da davon eh nur die Hälfte verstehe. Eigentlich sollte in dem Monochromator schon alles nötige verbaut sein, sodass man nur noch das Signal messen braucht...dachte ich zumindest. Den Spannungsteiler habe ich auch schon mit kleineren Widerständen gebaut - ohne Erfolg. Die Spannung steigt dann nicht mehr so hoch, aber sie fällt trotzdem zu langsam ab.(Signal: Vmax=14,5V Imax=0,03A). Ich habe eben den Signal-Ausgang mit einem 47ohm-Widerstand überbrückt und es dauert trotzdem ewig, bis 0V erreicht sind.
Mit einer LED hast Du den Multiplier wahrscheinlich optisch übersteuert. Die fotoempfindliche Kathode braucht dann lange bis sie ihren normalen Zustand wieder erreicht. Da kamen einige µW an Licht auf die Kathode, die im Normalbetrieb einige tausend Photonen einer dünnen Spektrallinie oder den winzigen Lichtblitz in einem Fluoreszenzkristall aufspüren soll. Fotomultiplier sind hochempfindlich und sollten zum Beispiel lichtdicht aufbewahrt werden, da sie nach Fremdbelichtung Stunden bis Tage brauchen, um ihr reguläres Verhalten wieder zu zeigen. Ähnliches Übersteuerungsverhalten zeigen nahezu alle mit fotoempfindlichen Schichten bzw. Kathoden arbeitenden Geräte. Man denke z.B. an die selenbeschichteten Trommeln bei Laserdruckern. Nicht umsonst dürfen die nicht direkt dem Sonnenlicht ausgesetzt werden. Früher gab es ähnliche Effekte als sogenanntes blooming bei TV-Kameras. Eine sehr helle Stelle des Aufnahmeobjekts zog beim Schwenken der Kamera breite Lichtspuren übers Bild, legte also die lichtempfindliche Schicht der Kamera für mehrere ms lahm.
@ Peter R. Gegenargument: Bei Überbelichtung gehen Photomultiplier in die Sättigung, danach werden sie unempfindlicher, sie liefern ein zu kleines Signal. Die Fotokathode erholt sich meist nach einigen Stunden wieder. Es gibt aber zwei Anwendungsarten für die PM: Hochempfindliche (selektierte) PM für Szintillationszähler und für die Messung aüßerst schwache Emissionen. Der Betrieb erfolgt hier mit sehr hohen Spannungen an der Grenze zu Störungen durch Eigenemission. Diese PM dürfen KEIN Tageslicht zu sehen bekommen, sie werden irreversibel unempfindlicher und sind für diese Zwecke unbrauchbar geworden, funktionieren aber für andere. Die meisten PM für Spektrometer arbeiten aber im mittleren Bereich mit Spannungen zwischen 300 und 1000 V. Die PM hierfür sind sehr robust und erholen sich nach Überbelichtung wieder reversibel. Für empfindliche Emissionsmessungen im oberen Bereich, für den "Normalbetrieb" für Absorptionsmessungen im unteren. Hier wird der PM dauernd mit Licht beaufschlagt (0 % Absorption)und nur die Schwächung durch eine Probe wird gemessen (z.B. 60 % Absorption). Eine kurze Dunkelzeit dient der Messung des Dunkelstromes des PM für die spätere Korrektur (Subtraktion vom Meßstrom). Hochempfindlich selektierte PM sind hierfür UNBRAUCHBAR, sie werden permanent übersteuert und liefern keine Meßwerte mehr. Wichtig: Unterhalb 300 V Betriebsspannung arbeiten die PM NICHTLINEAR! Der Anodenstrom wird von der letzten Dynode geliefert (!). Bei Spannungen unter 30 V ist der Multiplikationsfaktor nicht mehr konstant, sondern kleiner. Kleine Lichtänderungen werden nicht mehr richtig erkannt. Abhilfe: Lichtmenge durch engeren Spalt verringern. Ein elektronischer Trick geht auch, wenn der Sockel nicht vergossen ist: Statt des letzten Dynodenwiderstands wird eine 33-V-Zenerdiode eingebaut. Damit kann man den unteren Linearitätsbereich etwas erweitern. Besser ist aber die mechanische Lichtschwächung zur Linearisierung. Gruß - Werner
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