Photo-multipliers en lichtdetectors

Dat kitje uit die link werkt een stuk beter dan mijn CD versie, hij heeft zelfs een schaalberdeling. Gaaf ding

@fred; Het zullen hoogstwaarschijnlijk helium-neon lasertjes zijn, gezien het formaat van een paar mW.

Ha Dok,

Hoe werkt dat pakketje ik gebruikte een CD.
@fred101,
Dat klopt wat @Aart schrijft rood is helium neon met dat vermogen is 1km haalbaar alleen zonder coliniere is op die afstand de dekking ruim 1m*1m dus geen spot meer.
Maar met een moderne halfgeleider laser haal je dat ook en die werkt op 9v

Groet Henk.

[Bericht gewijzigd door electron920 op maandag 3 oktober 2016 17:04:37 (14%)

Fred, zou dat glaasje misschien een beam-splitter zijn? Die worden nogal eens gebruikt met laseropstellingen? Zit er toevallig ook nog een Kerr-cel bij, die als sluiter wordt gebruikt (moeten elektrische aansluitingen op zitten)?

Kan je foto's laten zien?

@dok:
Er zit een tralie bij, dat is het zelfde principe als bij een CD, maar aangezien de lijnen daar recht zijn en bij een cd circulair, werkt het beter. Mijn kitje ligt overigens hetzelfde te doen als het jouwe; wachten tot ik het kan verbeteren

[Bericht gewijzigd door Tidak Ada op maandag 3 oktober 2016 17:17:58 (11%)

En dat deel fascineert mij het meeste, op wat voor manier versturen ze 1 foton. Daar kan ik me helemaal niks bij voorstellen.
ik denk niet dat ze een flesje fotonen met doseerdop gebruiken

Een lichtbron die losse fotonen uitspuugt is vrij simpel: een zwakke lichtbron + een stukje donker glas, bijvoorbeeld van een lashelm.
Als je nl. maar genoeg fotonen wegfiltert, dan krijg je een punt waarop er op een willekeurig moment statistisch gezien nog maar 1 foton tegelijk onderweg is door je opstelling.

Je moet dan dus wel ongeveer weten hoeveel fotonen je hebt om mee te beginnen, en hoeveel je wegfiltert.
Dit is wel illustratief: http://www.teralab.co.uk/Experiments/Youngs_Slits/Youngs_Slits_Page4.h…

[Bericht gewijzigd door Phlogiston op maandag 3 oktober 2016 17:30:03 (17%)

Phlogiston, bedankt voor de link, dat is een heel mooie link. Daar staat het zo uitgelegd dat ook een autodidact als ik het snapt.

Wat boffen we toch maar met al de informatie die tegenwoordig met een paar muisklikken is te vinden. Toen ik op de havo aan de leraar natuurkunde vroeg hoe ik aan wat spullen kon komen om brandstof voor een raket te maken kreeg ik te horen dat het hem , mij kennende, beter leek me dat niet te vertellen.

Ha fred101,

Ik ga als het kan kijken waar ik bij kan komen als je experimenten wil doen kijk dan eens op de site van Shanni Prutchi.
Als je een photon wil generen zul je ook willen tellen ik gebruik een Single-photon avalanche diode en een low noise versterker daarna een low trigger en high trigger punt waartussen je de energie meet.
Er zijn veel meet toestellen mogelijk net als met elk andere EM veld.

Groet Henk

@electron920,

Er zit een doorzichtig plasticje bij waar groeven in gemaakt zijn? Zo ziet het er wel uit, even een foto'tje erbij.

Verder een lens en een schaalverdeling.
Omdat het kan, nog een foto erbij.

Even met een laser gespeeld en dan lijken er inderdaad sleuven in te zitten.

Ja, dat noem je in de physica een tralie....
Voorzichtig mee zijn! Vingervet en andere verontreiniging zijn funest.

[Bericht gewijzigd door Tidak Ada op dinsdag 4 oktober 2016 09:02:53 (45%)

Fred, ook leuk leesvoer (voor als je uitgespeeld bent met double-split):
http://scitation.aip.org/content/aip/magazine/physicstoday/article/56/…
Albert

Even een update, ik heb nog geen tijd gehad er mee verder te gaan. Maar Rene was laatst hier en bracht een fotomultiplier mee. In een voet, met huls en incl de weerstanden. Dus min of meer plug and play
Die ga ik proberen zodra ik mijn HP fotomultiplier voeding heb gevonden.

Fred,

Die voeding, die je voor je ESR metingen gebruikt is ook bedoeld voor PM's. Die kan je dus misschien ook nog wel gebruiken.

Verder heb ik hier nog een RCA 1P28 PM liggen met voet en weerstanden.
Die is weliswaar minder gevoelig, maar heeft een stuk lagere voedingsspanning nodig, ik dacht tussen 600 en 700V en een Va_max tot 1250V
http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/sheets/049/1/1P28.pdf
Die mag je als je wilt ook hebben

Ik zie dat de focus voornamelijk is op photomultiplier buizen maar je heb tegenwoordig ook solid state varianten. Ik kwam erop via dit artikel:

http://hackaday.com/2016/10/15/dirt-cheap-muon-detector-puts-particle-…

Als je beetje zoekt naar SiPM krijg je allerlei bedrijven die dit aanbieden:
https://www.hamamatsu.com/us/en/technology/innovation/photoncounting/i…

De spanningen zijn wat gemakkelijker te managen . Ik vraag mij af of je zoiets niet kan "simuleren" met meerdere klassieke BPW34 photodiodes in dezelfde indeling als zo een SiPM. Dus per diode een quench weerstand en dan ook reverse biasen boven de doorslagspanning. Waarschijnlijk erg lastig vanwege matching van de doorslagspanning.

Vanavond eindelijk de buis goed aangesloten (via datasheet want een eerdere test met de aansluitingen die er zaten werkte niet goed.

Wat is zo'n ding gevoelig. Bij 700V meet ik met afgeschermd buisvenster 0V over 466k (met een analoge simpson 260 in het 1V bereik) Het alufolie iets omhoog schuiven tot er door ongeveer 1mm van de gleuf een beetje gedimd kamerlicht doorlaat zet direct de meter rechts in de hoek. In het 10V bereik haalt hij dan 10V, helemaal open is 50V oftewel 214uA.

Ik heb met een spelt een gaatje in de alufolie huls geprikt. Als ik die voor de spleet draai slaat hij uit naar 100mV (210 nA)
Het lijkt er op dat het buisje (IP28) dus nog best goed is.

Fred, dat die buis goed is had ik verwacht.

Nu naar de volgende stap. Ik heb nu een "systeem" wat een reageert op licht. Leuk maar dat doet een LDR of diode enz ook. Ik wil een scoopplaatje met pulsjes ipv een DC spanning. Dat wordt dus eerst wat verder in de wondere wereld van quantum mechanica duiken.

Het grote nadeel van natuurkunde en vooral quantum mechanica is dat zodra je iets bijleert er een "gat" in je kennis wordt opgevuld maar er tegelijkertijd een hele reeks nieuwe gaten ontstaat maar er ook ineens een heleboel oude gaten niet worden gevuld maar verdwijnen alsof ze nooit hebben bestaan. De zogenaamde zwarte gaten. Het menselijk brein werkt blijkbaar als een feitonen multiplier.

Ik vind het erg lastig om dit gebied te leren. Je dwaalt steeds af om met de nieuwe feitonen gelijk een heel ander netwerk van bestaande gaten op te vullen. Je denkt dan, he dat klopt niet, tot je later een aha erlebnis hebt en deze zwarte gaten verdwijnen. De menselijke geest heeft blijkbaar ook een kennis dualiteit.

Er komen constant deeltjes van kennis, feitonen, binnen die zo recht naar onze interne computer gaan. Zie "kennis" als een gas. De school verwarmd het gas tot een bepaalde temperatuur-nivo waardoor er feitonen emissie plaats vindt. Op de lagere school verwarmen ze dat maar een beetje waardoor er weinig feitonen emissie plaats vindt. Er is ook meer dan genoeg ruimte in ons grijze archief. Ze komen via onze oog- en oor-spleten binnen en beginnen zich te groeperen in vakjes onder regie van onze feitonen multplier. Duidelijk deeltjes gedrag. Kennis bestaat uit deeltjes wat emissie patronen geeft.

Naarmate het kennisvuurtje hoger wordt gestookt komen er steeds meer feitonen los. Er ontstaan andere patronen, sommige feitonen botsen, sommigen zo hard dat ze terug gestuurd worden. Andere heffen elkaar op en de rest vult gaten op. Er zijn positieve en negatieve feitonen.

De kennis komt tijdens onze school jaren in golven binnen met een een periodetijd van 24 uur. Dat is 1,157E-5 Hz. Dat is een golflengte van 26 miljoen meter. Leren kost energie want we slaan de planck nogal eens mis. Dat is ook uit te rekenen. Plancks constant x de frequentie: 6,626E10-34 J/s x 1,157E-5 Hz geeft 7,669E-39 Joules. Zoveel energie kost het dus blijkbaar niet, of hadden Max en Albert het dan toch mis ? Het blijft in principe allemaal wat onzeker. Pfff, Fijn man !

Nu is Joules om te rekenen naar Watt, en Watt weer naar Lumen. Daar komt de uitdrukking "hij heeft het licht gezien" vandaan. Je ziet het quantum mechanica dekt echt alles af.

Genoeg gezwetst, nu eerst weer wat werken.

https://youtu.be/nUVvX00oD-8

Als afsluiting, de eerste helft gaat over een supergevoelige fotodiode, de tweede demonstreer ik mijn fotomultiplier.

Even een snel postje want nog op werk:

Ook het een en ander met PMT's gerommeld in stralingsdetectoren. Deze bestaan meestal uit een PMT met een gain van 10^6 gekoppeld aan een natriumjodidekristal.
Door de aard van het kristal zijn de lichtpulsen qua sterkte afhankelijk van de energie van op het kristal inwerkende gammastraling.
Deze kan je met software welke de geluidskaart gebruikt analyseren zodat je kan zien wat voor isotopen ergens in zitten.

Je kan ook een stuk ZnS(Ag) folie op de fotokathode plakken, dan heb je een alpha en betastralingsdetector.

Voor simpelweg count rates voor gammastraling heb je ook vrij goedkope plastic scintillatoren, maar deze zijn niet geschikt voor gammaspectrometrie.

Wat links van mijn gepruts:

https://www.flickr.com/photos/julietmikebravo/albums/72157625600003560
https://www.dynode.nl/pmts-and-scintillation-probes/
https://www.dynode.nl/tag/radioactivity/

Op 3 oktober 2016 14:06:14 schreef Tidak Ada:
Nee niet zo, maar met de scherpe kanten tegen elkaar, zodat er een spleet overblijft. Die van jou wordt véél te breed.

Dat artikel is zeker 30 jaar oud, ik heb het toen ook gelezen,maar ik vond het teveel mechanisch werk
Het artikel heette als ik het goed heb:"maak zelf een sprectrofotometer "

@JulietMB:
Heb jij ervaring met het gebruik van een iPhone als stralingsmeter?
Er bestaat een uitgebreide App voor.

Op 27 oktober 2017 22:08:16 schreef Tidak Ada:
@JulietMB:
Heb jij ervaring met het gebruik van een iPhone als stralingsmeter?
Er bestaat een uitgebreide App voor.

Ik heb geen iPhone en de meeste stralingssensoren voor mobiele telefoons zijn ruk. Het zijn meestal apps die door straling veroorzaakte ruis in de camera meten. Anderen werken met losse fotodiodes welke ook pulsjes afgeven bij straling. Je hebt ze ook die met het bias voltage op de microfooningang HV genereren en met een echte telbuis werken. Dat vind ik nog wel de beste opzet.

Ik heb gisteren nog een nuttige toepassing gevonden voor mijn photodiode. Ik kreeg 32 (grote) vakjesdozen vol onderdelen van een klant die ze ook nog eens kwam brengen. Hij had een Audi IR sleutel, of eigenlijk 2 en beide deden niets meer. Kon ik mooi iets terug doen. Dus dingen mee naar het lab en open gemaakt. Bij de ene een afgebroken ledje en loshangend Xtal. De andere slechte contacten met de batterij.

Daarna wilde ik weten of ze het weer deden. Dat kan met een camera maar het moest natuurlijk wel op een meetkundig verantwoorde manier

Fotodiode aan scoop, keyfob in de detector buis en het resultaat was een mooi sterk digitaal signaal op het scherm. Beide gaven precies het zelfde signaal met de zelfde amplitude.

Ook bruikbaar om afstandsbediening signalen te analyseren met een LA.

Op 28 oktober 2017 18:44:59 schreef JulietMikeBravo:
[...]

Ik heb geen iPhone en de meeste stralingssensoren voor mobiele telefoons zijn ruk. Het zijn meestal apps die door straling veroorzaakte ruis in de camera meten. Anderen werken met losse fotodiodes welke ook pulsjes afgeven bij straling. Je hebt ze ook die met het bias voltage op de microfooningang HV genereren en met een echte telbuis werken. Dat vind ik nog wel de beste opzet.

Dee app, die ik op het oog heb schijnt nogal redelijk te werken, althans voor zover ik de commentaren mag geloven.