Praktisk elektromekanik — Gammasensorn

UNIVERSUMS HISTORIA | PemEappGammaSensorn | Elektronikens grunder | 2012V7 a BellDHARMA production | Senast uppdaterade version: 2016-10-19 · Universums Historia

innehåll denna sida · webbSÖK äMNESORD på denna sida Ctrl+F · sök ämnesord överallt i SAKREGISTER · förteckning över alla webbsidor

BILDKÄLLA: Författarens arkiv · MONTAGE: 11Jun2013 E12 Bild 105 — 21Jun2013 E21 Bild10 · Nikon D90 — Se även från HUVUDDOKUMENTET MED ÄMNESORIENTERING

sök ämnesord överallt inom ELEKTRONIKEN i separat sakregister för Praktisk Elektromekanik i sakregister elektroniken

Gammaprojektets alla dokument — Maj2012-Jul2016

Strömförsörjningsblocket | MosfetTOUCH | ELEKTRONIKGRUNDERNA

Gammaprojektet vidare från Maj2016

GAMMASENSORN med Gammaprojektet

2-Transistorkopplingen från Kainka 2011 — GammaOP — TIA5A visar gammaresponser från kosmisk strålning och Americium 241

Utvecklingen i försöken att hitta Gammasensorer byggda med diskreta halvledarkomponenter:

UTVECKLINGEN AV KRETSBILDERNA I GAMMAPROJEKTET — från Maj2012 — bilderna länkar till aktuella avsnitt:

TIA	TIA4 från TIA3	TIA5A	TIA5B	TIA5C	TIA5D	TIA5E

Gammasensorn 7Maj2012	Gammasensorn 11Sep2013	Gammasensorn 16Maj2015	← GS2	Gammasensorn 20Maj2015	← GS2	← GS2

Jul2016:

Efter åtskilliga testprojekt, kontakteringslösningar och andra djupsinnigheter

med olika konstruktioner för test av maximalt brusfri stabil och fast konstant spänningsförsörjning — nu helt baserad på batterikraft —

seglade 26Jun2016 en av de ovanstående, TIA5A — Se från GammaOP1 — in på scenen med OP:n CA3140 via Uin=5V: gammarespons. Jepp. Vi närmar oss slutet.

Den kunde — I TROTS TILL ALLA TESTANDE OCH DATABLADSFÖRSÄKRANDE ODDS — uppvisa omisskänneliga, obestridliga gammaresponser från 1µCi Am241-preparatet (Demonterat 2015 från en gammal MEXICO 2001 rökdetektor).

Kontrolltest med andra 3140-kapselindivider, samt andra OP-typer — en CA3130 och en Max4475 — visade samma resultat. Se vidare i sammanställningar och översikter från Gammaprojektet.

Ovanstående kretslänkar beskriver milstolparna i utvecklingsarbetet med gammaprojektet.

— Huvudtexten nedan (förf. 2012) tillhör projektets allra första dokument — och som tillfälligt tvingades avslutas (Sep2013) på grund av andra mera trängande arbetsuppgifter (Se bakgrunden i Gammaprojektet — Översikt).

Gammasensorn från Maj2012 — med vidare författning från Maj2016

— ett försök att bygga en anordning för test av eventuella gammaförekomster i folieurladdningar enligt teorin i TNED för CAT

— med jämförande resultat från motsvarande etablerade webbkopplingar

Se introducerande praktiskt testat kretsschema i GAMMASENSORN.

har utvecklats — genom mellanarbeten, uppehåll, inbrytningar och fruktansvärda utflykter från 2012 fram till nu Maj-Jul2016 — till

GAMMAPROJEKTET

HUVUDTEXTEN NEDAN — från GammaPOWER — tillhör originaldokumentet GAMMASENSORN från 7Maj2012 och finns här bevarat — med vissa länkade tillägg för översikten och sammanhanget — som milstolpe i den milt sagt dramatiska (superintressanta) utvecklingshistorien:

— Uppgiften var att I VARJE FALL FÖRSÖKA — på bas av webbuppslag från intresserade amatörer — hitta en verkligt avkännande lågenergi-gammasensor som kan konstrueras av Dig och Mig — med diskreta halvledare (transistorer, operationsförstärkare) utan inslag av dyrköpta tillbehör:

— Alla komponenter och kopplingsmaterial finns 2016 på ElectroKit och Kjell&Company: ingen lödning: inget ytmonterat; Perfekt fungerande elektrisk skärmning via ren elektromekanik; enkelt löstagbart skärmlock som medger obegränsade, snabbt uppkopplande tester med olika komponenter och kretsblock — rena njutningen.

Se särskilt från SKÄRMLÅDANS KONSTRUKTION.

HELA HISTORIEN med upplösningen i de praktiskt användbara gammasensorkretsarna finns nu från Jul2016 med sammanfattningar och översikter från GAMMAPROJEKTET.

För alla nybörjare som Vill men inte Vet hur finns inkluderat en utförligt länkad svensk manual till digitala oscilloskop (baserad på KinaOriginalet) i DSO-manualen — MED utförliga praktikexempel.

SPECIELLT STRÖMFÖRSÖRJNINGSHISTORIEN beskrivs med projektutvecklingens olika detaljer också mera utvecklat på andra ställen via löpande länkar i GammaProjektet.

Editor3Jul2016

SE FÖLJANDE SOM EN HISTORISK MILSTOLPE SOM BESKRIVER DE FÖRSTA TREVANDE FÖRSÖKEN ATT BYGGA EN GAMMASENSOR MED DISKRETA HALVLEDARKOMPONENTER — MED UPPSLAG FRÅN INTERNETWEBBENS OLIKA INTRESSERADE AMATÖRER (OCH PROFFS). Samt — GAMMAPROJEKTET generellt — hur det gick sedan, vad som hände, och dramatiken bakom »segervittringen»: fullständig framgång i TIA5Amod1.

GammaPOWER

GAMMASENSORNS STRÖMFÖRSÖRJNING

STRÖMFÖRSÖRJNINGEN — den är krävande

Foto E GammaSupply1 Bild64 1Jun2013 · Nikon D90

Allt måste specialkonstrueras här. Bilden ovan visar anslutningen till Vanson batterieliminatorn via två Ø1,2mM emaljerade kopparstänger.

— TIP-märket markerar +polen om vi i bilden ovan vandrar inåt (medurs) 90°; moturs 90° från TIP-märket hittar vi negativa eller GND- polen.

SupplyOsc

GammaPOWER

TYPMÄTEXEMPEL PÅ OLIKA STRÖMFÖRSÖRJNINGAR och deras UTSPÄNNINGSBILDER

— Mätexemplet nedan innefattar mätexempel på hur en diskret uppbyggd spänningsstabilisator (nr5) HELT eliminerar ripplet från sin primära switchade matning (nr1).

typ	Obelastad	Belastad 100Ω		specifikation
VANSON 9V			1	Switchat nätaggregat
9V batteri			2	Kemiskt batteri ±20mV
9V batteri			3	Kemiskt batteri ±1mV
+9V OP-aggregat			4	Stabiliserad spänning med Operationsförstärkare, OP:ns utgång (CA3140)
+5V PBSR från VANSON +9V			5	Stabiliserad spänning med diskreta transistorer [PowerMosfet]

Foto E GammaSupply1 SupplyOsc (ur Bild1-22) 12Sep2013 · Nikon D90 · Bländare F/32 Exponering 1S ISO 400 — Oscillogrammen fotograferade från ett analogt 10MHz TRIO Oscilloskop.

»Ringningarna» som syns i sekvens 5 höger brukar uppstå vid grovmätningar (i växelverkan) med omgivande kablar i olika induktiva fenomen. Den typen brukar (min erfarenhet) försvinna då kretsen byggts in i sin inneslutning och alla omgivande mätkablage eliminerats.

— Målet här med strömmatningen till GammaSensorn är att PBSR-utspänningslinjen (5 ovan) i slutbygget ska bli lika med — eller finare (!) — än batterilinjen i sekvens 3.

— Notera det switchade aggregats princip: Högre strömuttag medför ökad rippelfrekvens, utan att rippelamplituden nämnvärt ändras.

— PBSR-kretsen bakom sekvens 5 — som i detta mätexempel direktmatas med primärformen i sekvens 1 — eliminerar effektivt SOM VI SER primärkällans variationer — Se vidare nedan i PBSR-kopplingen. Den förnäma regleringen är också anledningen varför vi (här) vågar oss på att utgå från en switchad primärförsörjning. I slutänden får vi sedan se om det räcker ända fram — annars krävs andra tag.

För att testa möjligheterna — enklast för amatören (som därmed slipper »krångliga transformatorbyggen») — prövar vi med att använda en SWITCHAD BATTERIELIMINATOR typ Vanson [CLasOhlson 2013] som primär strömkälla:

VansonSwitchadBE

Foto KOPPLINGAR TM1_FB1 Bild BatteriElim.JPG · 2Dec2010 · Nikon D90

Vanson batterieliminator max 1A5 i utspänningsområden 9V 12V 15V 18V 20V 24V. Ripplet från switchtekniken ökar i frekvens och minskar i amplitud med högre belastning.

Normalt skulle vi INTE — alls över huvud taget — använda en dylik strömkälla i dessa ytterst känsliga sammanhang. Jag vill emellertid (alltid) utmana mig själv på att testa gränserna med att i varje fall FÖRSÖKA bygga UR samtliga omgivande störningar. Slutresultatet får sedan utvisa om ev. modifikationer krävs.

Kopplingsbilden för strömförsörjningen, med efterföljande spänningsstabilisatorer, ser då ut på följande sätt (12Sep2013):

Foto E GammaSupply1 GsB Bild2 · 19Jun2013 · Nikon D90

Vanson batterieliminatorns anslutningskabel till vänster går in i första ingångssteget — grundskydd med elektroniska säkringar för överspänning och överström.

SchemaGSsupply

KOPPLINGSCHEMAT TILL OVANSTÅENDE — Nätet→Vanson→Ingångsblocket med skyddskretsar:

— Ingångskretsen med elektroniska säkringsskydd för överspänning (max 15V) och överström (max 1A):

Skyddskretsarna för överspänning och överström — testade OK — ser till att all strömförsörjning till efterföljande apparatur stängs ner omedelbart OM och NÄR någon otillåten strömbild uppkommer: här över 15Volt och 1Ampere — återställningen sker (här) via enkla mekaniska trycken. Gammasensorn i sig kommer knappast att kräva mer än runt max 10mA, men behöver en (ytterst) stabil modercentral att falla tillbaka på (en som tål 1 Ampere utan att darra det minsta — noll rippel — är en bra grund att börja på).

Efter ingångsblocket måste en (rejäl) LADDNINGSPUMP finnas för att få en optimal primär ±15V matning som ska försörja efterföljande sekundära (super-) stabila spänningsreferenskretsar ±(12 9V 5)V — alla med batterimatningsstatus: rena, superfina matningslinjer — och ytterligare vid behov. De matningarna krävs för att kunna testa i princip alla förekommande webbkopplingar (upphittade på webben -Sep2013) med deras föreslagna kopplingsscheman — vi vill gärna veta, om möjligt, vad dessa (EXAKT) går för i den allmänna jämförelsen.

SchemaNegPos

KOPPLINGSCHEMAT TILL NEGATIVA MATNINGEN FRÅN POSITIVA — Nätet→Vanson→Ingångsblocket med skyddskretsar→Laddningspumpen:

Laddningspumpen [Se LADDNINGSPUMPNING för elementär orientering om ej redan bekant] med PowerMOSFET-transistorer garanterar en optimalt effektiv — med minsta möjliga förluster — energitransferering från positivt till negativt. Utspänningen efter detta block — ±15V — ska sedan försörja de sekundära, egentliga, spänningsmatningarna som blir av typen stabila och reglerade: med absolut minsta möjliga variationer.

OSCILLATORN och LADDNINGSPUMPEN ovan testade OK 19Sep2013 — laddningspumpen fungerar likvärdigt (i preliminärt test) med nedanstående enklare form:

SchemaPump

HögEffektiv negativ laddning från positiv dito

NOTERA att minusutgången kommer att bli praktiskt användbar FÖRST efter en efterföljande primär PBSR-linje.

Negativa utspänningen från laddningspumpen obelastad uppmätt till ca –18V. Belastad med ca 1 Ampere [14 Ohms last] sjunker minusutgången till ca 13 V (med grovt runt 0V2 rippel — vilket betyder en primär efterföljande PBSR-linje med max ca minus 12V5 utspänning). Denna krets kommer sedan längre fram att testas (och vid behov justeras) mera ingående tillsammans med helhetens lösning.

— PLEXIPLATTFORMEN TILL KRETSKORTET nu (slutgiltigt) testat OK i rengöring efter lödning ENBART MED RUMSLJUMMET VATTEN: ingen cellulosaförtunning behövs för att eliminera de tidigare så besvärliga »mellanresistanserna» som visade sig efter lödningen. Det KAN (också) bero på att lödningarna här gjordes FÖRST SEDAN SAMTLIGA ledningsbanor dragits och monterats, SAMT ett minimum med flussmedel (UNI-ST [ClasOhlson2013]för lödning av kopparrör — tennet flyter ut superbt fint). Därmed visar sig heller inte den tidigare (otäcka) sprickbildningen som (tillsammans med test av andra tvättmedel) fick hela plexiplattan att haverera.

Efterföljande SPÄNNINGSREGULATORER följer principen för PBSR (Potentialbaserade spänningsregulatorer). Nedan visas den (här) först testade och färdigbyggda modulen för +5V/1A.

PBSRref

KOPPLINGSCHEMAT TILL SPÄNNINGSREGULATORERNA — Nätet→Vanson→Ingångsblocket med skyddskretsar→Laddningspumpen→Spänningsregulatorer:

PBSR-modulen för positiva 5V-matningen konstruerad och preliminärt testad (Maj2013) för spänningsmatningen till Gammasensorn. Se även testbild på utspänningen (sekvens 5) i SupplyOscillogram.

— För att matcha strömsäkringen på 1A från huvudmatningen, måste en särskild TERMISK SÄKRING läggas till ovanstående som bryter vid 1A-testerna då MOSFET-transistorns hölje överstiger ca 50°C — vilket skyddar hela modulen där betydligt mindre strömmar kommer att användas.

— RÖDA KRYSSET: Notera att MOSFET-typen Nch IRFZ22 INTE fungerar bra här: självsvängningar uppkommer vid 1A stötlast, och den transistorn klarar INTE en stabil utspänning vid den lasten. Anledningen ser vi (mest troligt) i den relativt höga ON-resistansen, runt 0,12 Ohm att jämföra med de (betydligt) lägre för typen BUZ10 (här i kopplingen ovan) och BUZ11.

— Gateresistanser (Rb i kopplingsschemat ovan, vänster) mindre än 10K har OCKSÅ testats (för att försöka minska transientsvaret vid stötlast — maximalt tuffaste testmiljön) och fungerar heller INTE: självsvängning uppkommer. Rb=10K verkar vara den mest praktiskt BÄST fungerande Gateförsörjningen.

PBSRmodulen:

KRETSMODULEN i bilderna ovan och nedan (2,54mM raster) är optimalt anpassad för inbyggnad i 10mM aluminiumfyrkantrör — för effektiv skärmning. Bilden nedan visar aktuell konstruktion (från Apr2013).

PBSR — Spänningsregulatorns modul konstruerad och testad (Apr2012):

Foto E GammaSupply1 GsC Bild112Sep2013 · Nikon D90

Den färdiga PBSR-modulen till Gammasensorn. Se testbild på utspänningen (sekvens 5) i SupplyOscillogram.

— Den transparenta UltraBlå Ø3mM lysdioden har lagts till (med ett 10K pålött motstånd i ena änden) för att få ON-indikering för enheten.

— BUZ10-transistorn har här en tillfälligt påmonterad svartlackerad aluminiumkylare som krävs vid 1A-testerna för att inte överhetta komponenten. En särskild skyddskrets (typ termisk säkring) krävs för att ordna motsvarande i aktuell slutkonstruktion. Skissen nedan visar principen.

EXTRA TILLAGD TERMOSÄKRING

En termisk säkring (överst, kretsschemat höger) krävs till PBSR-modulen för att fullständiga konstruktionen. Se KISELDIOD ERSÄTTER NTC VID VÄRMESWITCH.

— När gränstemperaturen uppnås triggas tyristorn (T2) med indikerande lysdiod (Röd); Tyristorströmmen aktiverar transistorn T3 som har öppen kollektor [C]; C kopplas till Drainsidan på PBSR-kretsens utgångstransistor — som därmed stryps och därmed PBSR-enheten i läge OFF. Med lämplig konstruktion kan tyristorns egna öppna anslutningsben — Gate-Katod — vidröras för återställning (så snart temperaturen sjunker under hållgränsen), om ingen annan (mera avancerad) lösning finns.

Hela blockbilden

GammaSupply

KOPPLINGSSCHEMAT TILL SPÄNNINGSREGULATORERNA — Nätet→Vanson→Ingångsblocket med skyddskretsar→Laddningspumpen→Spänningsregulatorer i moduler:

Hela strömförsörjningssystemet till Gammasensorn är (här) utformat och uttänkt så att en första, primär, ±PBSR-enhet eliminerar allt huvudrippel från VANSON-switchregulatorns primärkälla och därmed lämnar en ren, primär, maximalt REN strömkälla på vars grund sedan de aktuella PBSR-strömenheterna ±(12 9 5)V kan byggas garanterat RENA från grundrippel.

— Kretsschemat nedan visar hur de olika PBSR-enheterna är tänka att placeras, tillsammans med föregående omnämnda detaljer, och hur de kommer att relateras i det aktuella projektet i koppling till VANSON-primärkällan.

Strömförsörjningen till gammasensorn med alla ingående enheter och block. Byggstommen (trefärgspartiet, stående) är 10mM aluminiumfyrkantrör med anpassningar till kontaktstift och rör- och ledningskopplingar ända ut till VANSON batterieliminatorn som ska försörja primärströmmen för hela anordningen.

— Visar det sig i slutänden att den planeringen (ändå) INTE räcker för att få fram en optimal REN spänningsreferens till den (ytterst) känsliga gammasensorns kretsar, finns ännu en del olika sätt att söka förbättra PBSR-linjerna (Separat Emitterbaserade referenser med separata strömmatningar: dessa ger enligt experiment exceptionellt rena och fina matningslinjer, dessutom ytterst snabba i återhämtningsresponser om matningen är av typen kraftigare).

WhyPBSR

— Varför spänningsstabbar med diskreta komponenter: varför inte konventionellt integrerade typer typ 7805?

— Test [Jämför SupplyOsc] visar att typen integrerade spänningsstabilisatorer (till normalpris) INTE matchar batterispänningslinjen: REN, rippelfri, och dessutom viktiga (ideala) NOLL inre resistans (spänningen hålls stabil oberoende av variationer i strömuttaget).

— Det gäller även utspänningslinjer generellt från Operationsförstärkare. Jämförande observationer (min referens) visar att OP-utgångar generellt är tydligt mera brusiga än utgångar från typen småsignaltransistorer (som t.ex. BC546).

— De vidare testerna med diskret uppbyggda spänningsregulatorer, baserade på potentialbarriären [PBSR], har också bekräftat samma tendens: utspänningslinjen från diskret byggda moduler kan fås att matcha en konventionell batterimatningslinje: inga som helst störningar — PLUS bonusen att spänningen förblir konstant med tiden och INTE ändras med lastens storlek (inom maxgränsen). Det är idealet, helt enkelt.

StrömtestGrafitEx

STRÖMTESTET FÖR PBSR-modulen har gjorts med hjälp av Ø2mM blyertsstift monterade i metallstiftpenna (uppmätt 14Ω, bilden nedan höger)

Foto E GammaSupply1 GsB Bild3;4 19Jun2013 · Nikon D90

Grafitstift Ø2mM är utomordentligt tåliga för enkla experiment där låga resistanser krävs för test av höga effekter. Bilden ovan vänster visar testanordningen med en metallstiftpenna inspänd i maskinskruvstycke och grafitstiftet utskjutet till 14Ω — se Grafitresistanser. Högra bilddelen visar det uppmätta motståndet (gröna skalan överst), 14 Ohm.

GammaSensorn:

11Sep2013

GammaSensorn

— Kopplingen nedan [TIA4] visar hur långt vi [i UNIVERSUMS HISTORIA] kommit (April/Sep2013) i förundersökningen av VILKEN TYP av koppling som lämpar sig BÄST för att finna MESTA MÖJLIGA SINGULÄR KÄNSLIGHET (och snabbhet) i PIN-diodens [BPW34F] svar på inkommande strålning [vi ska försöka bygga en ytterst känslig gammadetektor i samband med CAT-test]:

RÅFÖRSTÄRKNINGEN I KRETSEN OVAN [Se skymda resten till höger i J8] är U=i[PINdioden]·R(10M)·1000·1000·[Komparatorsteget 600·600]=i[PINdioden]·[3,6 T18].

— DEN teoretiska förstärkningen SKULLE täcka synbarhet på en motsvarande spänningspuls på blott 0,0036 femtoAmpere med visning i 1 Volt ut. Men många faktorer [BRUS] spelar in som sänker den möjligheten. Exakt hur mycket vet vi inte, än.

— Jämför RÄKNEEXEMPLET för PIN-dioden.

— Kretsen — oskärmad, direkt från kopplingsdäcket — klarar flashen från rivstiftet på en cigarettändare i helmörkt rum (nattetid [senast] April [sommarsäsongen är det kört]) från 1 meter in i vardagsrummet — bakåt genom hallen — plus 3 meter framåt, in i sovrummet (totalt ca 4-5 meter runt olika väggar, nattmörka rum): UltraBlå lysdioden (i slutsteget, utanför till höger ovan) triggas ON.

— Kretsen har (därmed) nått gränsen (vid test nattetid [SlutetApril]) för den öppna laboreringen — röda lysdioden visar spontana, slumpartade tändningar med relativt långa mellanrum (ental till flera tiotal sekunder) — vilket med största sannolikhet beror på att kopplingen innehåller relativt långa tilledare som samlar upp visst brum [Vi utesluter t.v. ev. feltrigg = inverkan av Kosmisk Strålning ...].

— För att komma vidare i undersökningarna måste kretsen skärmas, samt (den ständigt sjunkande) batterimatningen ersättas med en stationär — spänningskonstant — dito. Se STRÖMFÖRSÖRJNINGEN.

Beskrivningen nedan berättar hur vi kom dit.

JFETinput

1Apr2013 — förberedande gammatest med BPW34 som strålkänslig variabel resistans

BILDKÄLLA: Författarens arkiv · 1Apr2013 BildJFETinput4 · Nikon D90

BILDKÄLLA: Författarens arkiv · 1Apr2013 BildJFETinput2 · Nikon D90

— Kopplingsdäcket ovan med kopplingsschemat nedan:

Förberedande test i väntan på leverans av PIN-diod:

Potentiometern (P1) används som testsurrogat för huvudmålet: spänningsnivån — så låg som möjligt — som JFET-transistorn BF245C ska känna av, och som de efterföljande komponenterna ska säkra ett fast MINNE — detektering — för. Tyristorn i slutänden tänds, och måste släckas manuellt innan nytt, OM JFET-gaten känner av en ny spänning under tröskelvärdet.

— BC245A-delen lämnas här (tills vidare) då den kräver en lägre matningsspänning för att få liknande resultat.

— När spänningen (UP1) sjunker och når omslagspunkten stryps T4 SNABBT: Strömdraget flyttas (snabbt) över på 1n-kondensatorn som leder till TyristorGate:en; transienten vid strömomflyttningen triggar tyristorn i läge ON: den ultrablå lysdioden tänds — och den röda OFF-lysdioden släcks. Återgår UP1 till över spänningströskeln, tänds åter den röda lysdioden, medan tyristorlysdioden fortsätter att lysa som MINNET av att en trigg faktiskt inträffade. RESET-kopplingen (Induktiv TOUCH) släcker tyristorminnet, och förbereder för en ev. ny trigg.

— Integratorkondensatorn (0µ1=100n) DRYGAR UT tON-återgången för T4, och därmed en (liten) extra tidsmarginal för den lite långsammare (50µS) tyristorn (EC103A).

— Vi vet ännu inte om tidsmarginalerna i testkopplingen håller för motsvarande gammasensorfunktion — men hoppas få veta mera om det i samband med aktuella test (inkommande beställning BPW34).

Integratorkondensatorn

Från KONDENSATORNS UPPLADDNING [Kondensatorn och Spolen]

U_C = U₀(1 – e^–T/RC)

ges

T = RC[–ln(1 – U_C/U₀)]

Med U₀=9V och U_c=0V6 via RC=(10K)(0µ1)=1t3S ges

T = (0,001 S)[–ln(1 – 0,6/9)]

= 6,89928 t5 S

~ 70 µS

Gränsen för tyristorns (EC103A) tON [GateTurnOn (t_gt)] anges i fabrikantens datablad (LITTLEFUSE nedan) som typiskt (lägst — inte under) 20 µS.

Littlefuse — Teccor brand Thyristors — 0.8 Amp Sensitive SCRs — EC103xx & SxSx Series

URL som fyller upp flera rader anges inte här — GoogleSök istället på ovan, eller ”EC103A”.

— Webben har på senare tid [början 2013] VÄSENTLIGEN FÖRSVÅRATS I ELEKTRONIKKOMPONENTSÖKNINGEN:

— En MUR av ”datasheet-byggare” fyller upp GoogleSökningen med helt meningslösa DATABANKER med listor som leder till listor, som leder till listor, om och om (samma) igen.

— TIDIGARE kunde man ISTÄLLET DIREKT hitta komponentens datablad i GoogleSöklistan. Numera i princip omöjligt.

— Förhoppningsvis rensas skräpet bort med tiden.

TANKEN BAKOM UPPKOPPLINGEN och kretsbilden:

— BPW34 — PiN-fotodioden som bl.a. kan användas som gammasensor (se Webbprojekt) — har en motsvarande angiven (typvärde) högsta OFF-resistans på ca 5GΩ (absolut minsta möjliga strömgenomgången),

Reverse dark current [BASIC CHARACTERISTICS] VR=10V, E=0; TYP 2 nA:

10V/2nA = 5T9Ω

= 5GΩ

Med databladets MAX-strömvärde [30nA] ges motsvarande 0,333 GΩ

Vishay Semiconductors — BPW34, BPW34S

http://www.vishay.com/docs/81521/bpw34.pdf

och minsta (FullON — max tillåten genomström vid max instrålningskänslighet [0,01 mW/cM²]) på 10 MΩ:

Minsta backströmmen (0,5µA, Fig.3 Reverse Light Current vs. Irradiance) vid lägsta instrålningens känslighet (E_e=0,01 mW/cM²) [Databladets testspänning V_R=5V] ger lägsta ON-resistansen

R = U/I

=5V/0,5µA

= 10MΩ

Databladets uppgift [BASIC CHARACTERISTICS] på TYP Reverse light current [Ira] = 50µA vid VR=5V ger en absolut lägsta ON-resistans FÖR KONSTANT LJUSIRRADIANS lika med

5V/50µA = 100KΩ

— Det är emellertid inte vår uppgift i denna applikation: Vi ska bara utnyttja en intermittent instrålningsenergi [testform 60 KeV till att börja med — från de äldre rökdetektorernas Americium 241 som bl.a. sänder ett gammakvanta på 60 KeV] — som eventuellt kan få BPW34 PIN-fotodioden att släppa taget och visa respons.

— Hela anordningen måste förpackas i tättslutande aluminiumfolie: Det blir bara DARK CURRENT-faktorn som räknas från viloläget: fem gigaohm (vid 10V matningsspänning).

— Verkningssättet i tillämpningen är (eller ska vara) att inkommande gammakvanta i PIN-diodens kristalldomäner förorsakar en (drastisk) ändring i ledningsförmåga i backriktningen, och därmed sänker spärresistansen (direkt) proportionellt mot den förorsakande strålenergin [PlanckStrålningsEnergiBaserad aktiv variabel resistans].

— PIN-dioden struntar fullkomligt i varifrån strålenergin kommer (»gamma» eller annat, whatever), det är bara P/A-formen (W/M²) som räknas.

R-värden

— ÄVEN om det krävs runt 300 ggr 5GΩ — 1,5 TΩ — i spänningsdelarens övre del för att få triggpunkten 30mV via 9V matning, GÖR det ingenting åt saken via JFET-gatens egen ingångsresistans

Ingångsresistansen för BF245 ligger enligt databladets referenser i området TΩ; Källan nedan ger (s4.Fig.2) uppgiften ca 5pA vid rumstemperatur 20°C [VDS=0V; VGS=–20V]; Med VGS=20V: R=20V/5pA=4T12=4TΩ;

DISCRETE SEMICONDUCTORS — BF245A; BF245B; BF245C N-channel silicon field-effect transistors

http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BF245A-B-C.pdf

eftersom JFET-gaten är kopplad till den lägsta resistanskomponenten (5 GΩ).

— Vårt enda problem är att hitta någon komponent (typ backspänd diod) med motståndet runt 1,5 TΩ; 2 st UltraBlå lysdioder backspända (0,838 TΩ per vid +5V) skulle möjligen passa utomordentligt. Eller så får vi hitta något annat passande.

Tgamma1EllerJ7

Tgamma1TG2 eller J7?

5Apr2013

Tgamma1:

Transistorkopplingen — T-Gamma1

Jul2016:

Vid tiden för Originalförfattningen nedan (2012) var inte mycket känt om Kainkas 2-Transistorkoppling och dess signaltekniska innehåll.

Författaren (Kainka 2011) bakom original själv ger heller ingen vägledande upplysning — se utförligt i KainkaReferenserna med Fattiga kretsdata i originalet i senare (2016) sammanställning i 2TGammaKretsens Matematik.

Den vidare analysen (efter Sep2013) visade inte bara att Kainka-originalet fungerar — utomordentligt — utan att det också kan TRIMMAS (tydligen rejält, se från GP2T-JFET). Flera faktorer bidrog till den upplysningen. Främst inblicken i hur att bygga en experimentanordning — ingen liknande har ännu upphittats på webben (Jul2016), se SKÄRMLÅDAN V2.2 — som utan inneslutna plåtburkslösningar, omständliga lödningar och etsade kretskort, utan allmänt ytmonterat, kan användas för att testa och pröva kretsbilden med olika komponenter. Se även sammanställd lista med de främsta Gör-Det-Själv-Gammakretsarna på webben i GammaWebben.

Originalförfattningen nedan — med sina inneboende brister — har med den framgången blivit en milstolpe i referenserna till en synnerlig dramatisk (och ytterst intressant) utvecklingshistoria.

För den allmänna orienteringen, översikten och bakgrunden till gammaprojektet -2016, se utförligt från sammanställningen i GAMMAPROJEKTET.

2012:

Tgamma1-kretsen — här till prövning — kommer från webbuppslaget

Utförlig beskrivning

MEASURE GAMMA RAYS WITH A PHOTODIODE RADIATION DETECTOR USING A BPW34, Burkhard Kainka (Germany), 2011

http://xa.yimg.com/kq/groups/10603698/1658129756/name/Elektor-rivelatore+gamma+pin+diode.pdf

”The semiconductor

sensor we describe below also has

a relatively low sensitivity, only being able

to detect fairly intense sources of radiation,

but it is nevertheless an interesting

device for carrying out experiments and

measurements.”,

— GRANIT innehåller små mängder radioaktiva ämnen — som projektet ovan redovisar gammautslag på.

Kopplingen är enkel (BC559C är f.ö. likartad med BC550 [Finns på ELFA]):

INITIERANDE UPPKOPPLING med Tgamma1 — via en BPW34F [F-suffixet anger att komponenten har inmonterat dagsljusfilter — webbkällan bakom Tgamma1-kopplingen anger inte det] — visar att:

— 2M2-motståndet låser hela kopplingen via självsvängningar — som INTE verkar försvinna ens om man täcker för fotoPINdioden BPW34F.

Det KAN bero på att författaren bakom kopplingen använt en ogynnsam spänningsmatning [uppgift saknas i källan ovan] — vars sidoeffekter dämpas ut av 2M2-resistansen.

— I experimenten här används ENDAST batterispänningslinjer — eller med dessa jämlika, om inget annat anges; 2M2-resistansen har, här veterligt, ingen funktion att fylla i det ljuset.

Först efter eliminering av den resistansen uppför sig kopplingen på sätt som kan studeras UTAN självsvängning, och förutsatt PIN-dioden avskild från dagsljusets inverkan.

BILDKÄLLA: Författarens arkiv · 5Apr2013 Tgamma1 Bild31 · Nikon D90

VERT. 1V/DIV [HORZ 2mS/DIV]

— Frekvensen i självsvängningarna via 2M2-motståndet fluktuerar i Tgamma1-kopplingen, och samverkar delvis med nätbrummet, beroende på.

— Tas 2M2-resistorn bort, »kryper» självsvängningsintervallet ihop successivt med förtäckning av PIN-dioden BPW34F [F-suffixet anger att komponenten har inmonterat dagsljusfilter], och försvinner helt (med nära fullständig förtäckning). Utgångsnivån på T2c parkerar då på ca 6V2.

— Den PIN-diod BPW34 som här använts är av typen med inmonterat dagsljusfilter (anges BPW34F). Den ljuskomponent som verkar påverka mest är dagsljusets infrastrålning (från solljuset) och som inte finns efter skymningen fram till gryningen; Under den tiden kan kopplingen — enligt här erfarna experiment — studeras obehindrat, utan innehåll av självsvängningsfenomen (och förutsatt 2M2-motståndet är avlägsnat) — även i ljuset från datorns bildskärm.

I PRINCIP OBEROENDE av KONTINUERLIGT strålningsinflöde — endast inkommande INTERMITTENT räknas

——————————————————————————————————————

Lägre C0-värden ger ringningsproblem — lågfrekvent självsvängning [1Hz - 1KHz …]

——————————————————————————————————————

Kretsen analyseras bäst under nattetid, tidig morgon och sen kväll

— Lysdioderna [RödaGröna] slocknar DAGTID efter flera minuter:

— Beröring av R2 »startar upp» igen.

— ELLER att man under en kort stund täcker för BPW34F [här med en stålbunke från ICA MAXI]: JFET:en laddar om från DARK.

BILDKÄLLA: Författarens arkiv · 5Apr2013 J7 Bild16 · Nikon D90

VERT. 1V/DIV HORZ 0.2S/DIV

Oscillogrammet ovan med spänningen på OP:ns utgång.

— Genom att sätta över stålbunken dagtid (nästan ända ner) och försiktigt vippa på den i visst läge, kan man få OP:s utgång att växla mellan Hög-Låg.

Mörkertest FlintFlash

MÖRKERTEST (5Apr2013) avgör vem av de bägge gammasensorkandidaterna Tgamma1 eller J7 som uppvisar största känsligheten:

— J7 vinner (lätt).

BILDKÄLLA: Författarens arkiv · 5Apr2013 Bild Flash2 · Nikon D90

Ljusskenet från en cigarettändares flintcylinder används i känslighetstesten av BPW34-kopplingarna.

— Spänn in cigarettändaren i läge ON i en liten tving och låt den bränna av gasen, den tomma tändaren kan sedan användas för flintflasher.

Test med cigarettändarens flintaflash från ett angränsande rum i bostaden — enbart från det reflekterande skenet som letar sig in i apparatrummet med J7-kopplingen — flera (3) meter in i det rummet — visar att J7, men inte Tgamma1TG2, svarar:

— Alla tre lysdioderna i J7 tänds oftast, men ibland bara den ultrablå — som visar att den gröna och röda också gör det men inte hinner upp tillräckligt långt för att lysa stationärt.

— Sedan en tyristortändning (UltraBlå) verkställts på J7-kopplingen och man RESETar, måste man vänta några sekunder innan den gröna och röda lysdioden (bilden nedan) slocknar och en ny flashtest kan genomföras.

BILDKÄLLA: Författarens arkiv · 5Apr2013 J7 Bild24 · Nikon D90

J7 på det specialgjorda lilla kopplingsdäcket. OP:n CA3140 sitter monterad på baksidan under.

Bägge testkretsarna Tgamma1TG2 och J7 kan testas från mörkrets inbrott — även i ljuset av datorns bildskärm, samt andra kringliggande mindre ljuskällor (lysdioder) utan någon störande inverkan.

— Däremot när gryningen kommer med dagsljuset (infrastrålningen från Solen) går det inte om man inte täcker för BPW34F.

Kopplingen Tgamma1TG2 behöver inte vara sämre i ovanstående resultats ljus — men vi vet inte det här (än):

— Webbkällan som refererar Tgamma1-kopplingen

Utförlig beskrivning

MEASURE GAMMA RAYS WITH A PHOTODIODE RADIATION DETECTOR USING A BPW34, Burkhard Kainka (Germany)

http://xa.yimg.com/kq/groups/10603698/1658129756/name/Elektor-rivelatore+gamma+pin+diode.pdf

”The semiconductor

sensor we describe below also has

a relatively low sensitivity, only being able

to detect fairly intense sources of radiation,

but it is nevertheless an interesting

device for carrying out experiments and

measurements.”

redovisar för sig ytterst förnämliga testresultat med olika gammaobjekt — bland annat vanlig granit som innehåller små mängder gammaaktiva ämnen (uran) — och som här ligger helt utanför ramen för någon motsvarande test:

— Webbkällans författare använder (tydligen) ett digitalt minnesoscilloskop: Han kan sätta upp sitt digitala oscilloskop för inspelning — och för insampling, åka på semester, och sedan komma tillbaka och spela upp alltsammans (som det visas i webbkällans illustrationer).

— Den möjligheten finns inte här.

— Svårigheten är (här) att få fram en maximal känslighet för att NÅGON signal alls visar sig FRÅN ETT BESTÄMT TRIGGTILLFÄLLE som vi själva utväljer. Vi är (här) inte intresserade av någon signalhistorik, enbart huruvida NÅGOT ALLS visar sig.

— Ovanstående testkoppling för Tgamma1TG2 kan möjligen drivas till ytterligare känslighet. Men den lösningen är för tillfället här inte känd.

— Webbkällan till Tgamma1 redovisar en motsvarande OP-kopplad komparatorkrets som kan användas som »GeigerMullerKnäppLjudFörstärkare» alternativt till TG2. Den OP-kopplingen bygger dock på en speciell OP (LM311) vars uppförande i jämförande sammanhang med TG2-kopplingens snabba CA3140 här inte är närmare känd.

För att vi (här) ska kunna utforma ett meningsfullt testinstrument för gammadetektering, måste vi också ha en erkänt säkert testad gammasensor som ger påvisbara utslag från någon gammakälla — till exempel en gammal rökdetektor som innehåller Americium 241 (gammakvanta på 60 KeV).

— Vi vet inte om det går.

Det verkar pyrt med det.

— Trots det förnämliga resultatet av J7-kopplingen KANSKE det som krävs är runt 1000 ggr mera känslighet.

6Apr2013:

— Efter uppborrning Ø5mM av den skyddande plåtcylindertoppen på rökdetektorn, och som blottlägger det radioaktiva preparatets centrumdel:

— Test med placering av hålet rakt ovanför (några centimeter) BPW34F i J7-kopplingen:

— Ingen reaktion. Inte ett liv. Och följaktligen heller inte via T1gammaTG2-kopplingen. Ingen reaktion.

MAXIkopplingen

— MAXI-OP-kopplingens 1000ggr-förstärkarkoppling

DESIGN IDEAS — Circuit forms gamma-photon detector, Bruce Denmark, Maxim Integrated Products, Sunnyvale, CA

http://www.edn.com/contents/images/42403di.pdf

http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/2236

”You can test the circuit with a cheap smoke detector. The ionizing types of smoke detectors use americium 241,

which emits a 60keV gamma photon. (The more expensive photoelectric smoke detectors do not contain

americium.) A 60keV gamma is close to the circuit's noise floor, but should be detectable.”,

;

”Small signal levels make this design an interesting challenge. It requires very low-noise circuitry, both because the amount of charge generated by individual gamma photons is extremely small, and because lowering the overall noise level allows the circuit to detect lower-energy gamma photons. Special attention must paid to the first stage, which is the most noise-critical.”.

OP MAX4477 — 2 OP i samma kapsel — verkar vara svårt att få tag på (se LittleDiode nedan). ELFA har MAXI-typen men med bara en OP per kapsel — MAX4475 — och då endast för ytmontering (SO-8);

ELFA:s pris på MAX4475 SO8 är 18,40 +moms., Art. 73-864-12 — sök på »max44».

PIN-dioden QSE773 (fabr. Fairchild) finns också att få tag på,

LittleDiode — Components for All

http://www.littlediode.com/components/QSE773.html

— £2,99/st, men räkna med tot. ca 100:- för två st inkl. shipping och övrigt.

— LittleDiode har också MAX4477, typen SO8 — men till priset (Apr2013) av £10.99 per (~107kr/st).

»detecting gamma radiation with pin diode»

BERÄKNINGSEXEMPEL PÅ PINDIODER FÖR GAMMADETEKTERING finns via GoogleSökningen (ingen URL verkar finnas tillgänglig, man får klicka på särskild stripe för att få fram PDF-dokumentet, 11Sep2013)

Bilden ovan från GoogleSökning som kopplar till PDF-dokumentet

DETECTION OF X-RAY AND GAMMA-RAY PHOTONS USING SILICON DIODES — URL-adress saknas

— Notera speciellt källans Figur 7, ”Biased-mode Operation” (»förspänd koppling», vidare i efterföljande kopplingsbilder nedan):

”Some applications, such as pulsed X-ray measurements, require precise measurement of

rapidly-varying signals. A system rise-time response in the micro-second range, or faster,

requires that the diode be operated in biased mode in order to maintain a low junction

capacitance, and also to insure rapid and complete collection of all the available charge -

particularly the holes -- which drift more slowly than electrons. Biased - mode operation

is illustrated in Fig. 7 below.”;

KÄLLA: samma som ovan.

är tydligen den som ska fram för att få respons på rökdetektorns Am241-gamma — om ens det räcker med BPW34(F) komponenten.

Ytterligare en (typkoppling Biased-mode) version PIN-diod gammasensor med OP:s finns på (videoDemo — detekterar Americium 241 m.m.)

http://circuitsalad.com/2012/11/19/a-solid-state-photodiode-gamma-radiation-detector/

VÅRT STORA PROBLEM:

— Normalt i olika gammatester har man en KONTINUERLIG GAMMAKÄLLA med viss medelfrekvens av gammapulser som träffar någon form av stråldetektor (frånsett atombombsexperiment: radioaktiva preparat generellt, samt viss kosmisk strålning).

Det är INTE vår uppgift.

— Uppgiften här är att PER ETT BESTÄMT TILLFÄLLE undersöka om, alls, någon ENDA gammaförekomst visar sig. Nämligen vid ett visst aluminiumfolieurladdningstillfälle. Det finns inga sådana — vad vi vet här — undersökande experiment i den kända litteraturen — så att vi kan genomföra någon jämförelse.

— Det är ena sidan av Vårt Problem.

— Den andra sidan är OM anordningen vi, möjligen, kan bygga OCKSÅ är tillräckligt känslig.

— Den detaljen är den mest svåra att kontrollera av alla ingående möjliga parametrar: även OM inget visar sig, kan vi ÄNDÅ inte säkert veta vad som gäller — eftersom vi inte har någon säker, etablerad, jämförelsereferens vare sig till sensorkonstruktionens princip eller till fenomentillfällets förmodade TEORI. Här kan man (således) säga, att vi famlar i fullständigt mörker. Vi hoppas, naturligtvis, att få se någon effekt — men det är långt ifrån säkert.

Den gröna, röda och blå lysdioden representerar steg med växande känslighet i kretsen. Snabba (korta) ingångspulser resulterar i att bara den blå tyristorLED:en tänder. Mer långsamma (högre amplitud) ljustriggpulser till PIN-dioden BPW34F får även den röda lysdioden att tända, samt även den gröna med maximalt långsamma triggpulser.

— Som tidigare: testerna måste genomföras i helmörka rum för att få ner triggkänsligheten hos BPW34F för max respons via en snabb testflash — flintflashen från en uttömd cigarettändare. Kretsen ovan reagerar med tänd blå lysdiod även om testflashen uppkommer i ett helt annat rum än det där BPW34F finns. Testerna (6Apr2013) visar att distanser på 5-7 meter ger respons — via (3) skilda lägenhetsrum med mellanliggande väggar, dock med öppna dörrar mellan rummen.

— OM databladet för BPW34 håller vad det lovar (s3.Fig.3 — Reverse Light Current vs. Irradiance)

VISHAY SEMICONDUCTORS — Silicon PIN Photodiode — BPW34, BPW34S

http://www.vishay.com/docs/81521/bpw34.pdf

ska (diagrammets förlängning, linjär logaritmisk skala) en PIN-diodström på I=U/R=(10mV)/(20MΩ)=5t10A=0,5nA motsvara en känslighet i irradians (mW/cM²=10W/M²) på ganska precis 0,00001 mW/cM² — förutsatt respons från absolut mörkt tillstånd. Men eftersom vi inte vet (än) ev. gammaenergier i den FÖRMODADE fenomenform vi försöker mäta på, är uppgiften om känsligheten ALLTID »en svart låda» — tills vi får närmare kännedom om fenomenets art och typ.

— I vilket fall, för reguljära gammatest via folieurladdningar, måste PIN-dioden inkapslas i metallfolie för garanterad utestängning av allt flashljus.

J8 ovan är samma som J7 med tillägg av flera mellanliggande komparatorförstärkare. Komparatorförstärkarstegen har lagts till som option för att kontrollera ev. högre känslighet.

— Resultatbilden från J8 relativt J7 visar att de extra komparatorstegen MÖJLIGTVIS ger en något högre känslighet — absolut inte någon försämring.

— Olika tester har gjorts med att inkoppla de olika komparatorstegen mot komparatorturbon (mittblocket ovan). Många olika testkombinationer finns, och ingen generell utvärdering av dessa finns här utöver att alla fungerar.

— Separat test med olika CA3140/3240-individer [RCA resp. Hitachi — 4 olika testade] visar att kretskopplingen INTE är någon tillfällighet i valet av någon specifik OP (typ tillfälligt gynnsamma offsetnivåer som spelar oss spratt ibland): Alla testade visar att kopplingsfunktionen bibehålls intakt.

KOPPLINGEN GENERELLT J7/8

— Tydligt avgörande för ljuskänsligheten — responsen i flasherna med flintblixten från en uttömd cigarettändare — är den relativt stora kondensatorn på 220n och avkopplingsresistansen på 10M. Försöker man minska RC-faktorn, svarar tyristortriggen tydligt sämre (eller inte alls).

— Notera även testen i mörker:

— Mellan testerna i den helt öppna kretsbilden med alla komponenter på kopplingsdäcket, inga förtäckningar, används någon form av arbetsbelysning då olika moment ska utföras.

— Man märker (allmän observation) att fotodioden BPW34F, sedan den anpassats till ett visst närljusflöde, tenderar att reagera med mindre känslighet sedan belysningen släckts (helmörkt rum) och man kör test direkt efter nersläckningen, jämfört med situationen då man släcker belysningen och väntar en stund i det nermörka rummet (fotodiodens acklimatisering till mesta möjliga ljuskänslighet).

— Det är också J7/8-kopplingen tänkta funktion:

— Kretsen ska fungera som en OneShot-verifierare — finns det någon form av kontinuerligt inströmmande pulser (vars perioder är kortare än ingångsstegets RC-faktor [2,2S]) hinner kondensatorn inte med att ladda ur mellan varje två konsekutiva pulser, utan bildar då istället ett spänningsmedelvärde: detekteringen av repeterande förekomster kommer inte fram med J7/8-kopplingen.

— Med andra ord: ÄVEN om känsligheten i sig skulle vara tillräcklig att avkänna viss gammastrålning (t.ex. från en gammal rökdetektor baserad på Americium241 — 60KeV-pulser i viss frekvens) filtreras dessa bort av ingångsstegets RC-länk.

— Det finns en OP-baserad webbapplikation [MAXI-kopplingen]

DESIGN IDEAS — Circuit forms gamma-photon detector,

Bruce Denmark, Maxim Integrated Products, Sunnyvale, CA

http://www.edn.com/contents/images/42403di.pdf

som uppvisar en OP-baserad koppling som påstår sig klara den delen, men då (påstår man) krävs speciellt lågbrusiga OP typ MAX4477 — som dessutom bara tycks finnas (ELFA) i den minimala ytmonterade versionen.

DEN INGÅNGSKRETSENS OP-KOPPLING beskrivs principiellt i (TRANSRESISTANSFÖRSTÄRKARE)

Transresistance Amplifier Circuit

http://www.electronics-tutorials.ws/opamp/opamp_2.html

Kopplingen J8a nedan

— samma som J8 men utan JFET:en: ingångskondensatorn kopplad direkt till spänningsdelningspunkten under fotopindioden

— har visat sig fungera likvärdigt med J8 (inget sätt har här observerats som kan särskilja vem av kondensatorkopplingarna som uppvisar störst känslighet, bägge tycks reagera »ungefär på samma sätt» [mörkertest med cigarettändarens flintflash endast]).

J8a

Generellt om labTest på PIN-fotodioden

(BPw34F eller Fairchilds QSE773F)

— Ju mera dagsljus som pinfotodioden tar emot, desto högre upp i nivå kommer känsligheten i Watt/Kvadratmeter att befinna sig. Att ENS försöka testa maximal känslighet (minsta möjliga W/M²) i fullt dagsljus (för speciella ljusvåglängder) är med andra ord INTE lyckat. Pindioden ser den aktuella mätsignalen alltmer som man ser en stearinljuslåga på avstånd — i fullt dagsljus. Dvs, i princip inte alls. Det filter (suffix F) som brukar finnas på/i komponenten har viss dämpande inverkan, men är inte heltäckande.

— Vänta tills det bli (hel-) mörkt. Då kan pindioden börja från sin allra lägsta, mest känsliga, nivå, när inget annat störande finns omkring:

— För slutkonstruktionen: skärma av med ljustäckande material omgivet av ett metallhölje (med en liten öppning för strålinflödet till pindioden — vars öppning i sig måste täckas med en bit typ aluminiumfolie för att utestänga maximalt allt övrigt om det gäller gammamätning).

PIN-diodens känslighet

Pindiodens känslighet kontra strålmätobjektet (gamma)

— Om vi vet gammaenergin E=PT=UQ och den tid (T) den bildades på (via sämsta fallets räkningar, och uppskattningar), kan vi få en första grov uppfattning om vilken känslighetsnivå den energin motsvarar i den aktuella PINdiodens referens, alltså uttryckt i (irradians) I=W/M²;

EXEMPEL:

— Ett ytterst svagt gammakvanta på 60KeV [Typ strålningen från Americium 241 som finns i äldre rökdetektorer]

E = 60000e = 60000·1,602t19C = 9,612t15J

som bildats under tidsfönstret 10pS

E/T = P = (9,612 t15 J)/(10 t12 S) = 9,614 t4 W = 0,9614 mW

[PIN-diodernas datablad, irradiansen för ljuskurvorna, anges ofta i enheten mW/cM²].

motsvarar effekten P=0,9614 mW.

— I SI-enheter är detta även en ekvivalent till irradiansen S=P/1M², som ger P=S·AR=(P/1M²)AR, där AR är det effektiva bildningstvärsnittet, (genomskärningsytan) för gammastrålens (idealt linjära, icke divergenta) utbredning.

— Ju mindre strålsnittytan är RELATIVT ENHETEN 1M² som P bildats över, eller framträder igenom, desto motsvarande mindre blir också strålbildningseffekten i netto för det aktuella tvärsnittet: P(S)=(P/1M²)AR; S=P(S)/AR i enheter W/M².

— För att komma vidare måste vi veta eller uppskatta gammastrålvägens ytliga tvärsnitt (Gammastrålbildning kan bildas på flera [många] olika sätt).

— Vi antar att gammakvantat bildas som tvärsnittsytan på en ideal laserstråle med radien lika med en atomkärna med masstalet A=27 (Aluminium). Tvärsnittsytan AR=πr²=π(r0·A1/3)² via grundradien r0=1,37 t15 M, blir lika med

AR = 5,3068 t29 M²

Effektiva P-värdet P(S) blir då

P(S) = (P/1M²)AR = (9,614 t4 W)(5,3068 t29 M²)/1M² = 4,84237 t32 W

med effektiva irradiansen i SI-enheter

S = P(S)/AR

= 4,84237 t32 W/M²

= 4,84237 t28 W/cM²

= 4,84237 t25 mW/cM²

IDEALT LINJÄRA SAMBANDET (irradiansen, databladen):

10log(i[µA])/10log(S[mW/cM²]) = 0,67 = k ;

i, pindiodströmmen i backriktningen som följd av irradiansen (S=P/A)

S, irradiansen (watt per kvadratmeter i SI-enheter, i databladen för pindioder ofta mW/M²)

¹⁰log(i[µA]) = 0,67 · ¹⁰log(S[mW/cM²]) ;

i[µA] = 10^[0,67 · ¹⁰log(S[mW/cM²])] den teoretiska PIN-diodBackströmmen

Se det utdragna avsnittet från Vishay-exemplets datablad nedan för PIN-fotodioden BPW34

Känslighetskurvan för BPW34 — PIN-diodens känslighet

Bilden/illustrationen ovan visar hur databladets begränsade irradiansgraf (här för PIN-fotodioden BPW34) kan utsträckas IDEALT OBEGRÄNSAT, med allt högre känslighet.

— Det enda som hindrar den praktiken är komponenterna ikring som ska ta fram den sublima strömsignalen, och påvisa att den existerar.

Räkneexempel PIN-diodens diodbackström

Med ovanstående idealt linjära samband [KÄNSLIGHETSKURVAN] för PIN-fotodiodens irradians (BPW34F [och även nära liknande QSE773]), får vi motsvarande PIN-diodbackström (långt nere till vänster [utanför bildskärmen] i ovanstående diagram)

i = 10^[0,67 · 10log(4,84237 t25 mW/cM²)]

= 5,11668 t17 A

~ 0,05 fA

Resultatet visar tydligt att det ska till MER än »vanlig elektronik» för att få fram den typen av signal;

— Strömmar i storleksordningen bråkdelar av femtoAmpere (t15 A) är i vanliga elektroniksammanhang helt ofattbart små strömmar.

— HUR man FRAMGÅNGSRIKT bygger en förstärkare (upp mot detektering i området tiotal millivolt) för detta är vad denna framställning ska försöka utröna praktiken bakom — om alls möjligt med amatörens medel.

BPW34F

Praktiska PIN-fotodiodkopplingar — målet är en fungerande gammasensor

Genomsökning av Webben @INTERNET efter utförliga beskrivningar av hur PIN-fotodioden fungerar, och kan användas, är en delvis frustrerande upplevelse. En stor mängd beskrivningar finns — men det verkar svårt att få fram i klartext den PRAKTISKA funktionen, inkluderat exakt beskrivning av spänningspolariteterna på signalvägarna.

— Nedan ges en del elementära observationer med oscilloskopets hjälp.

Oscillogrammen till BPW34F-testerna — SOLTID 01:14-16 [Soltiden plus en timme i fotodatat — Kamerainst. justerad till sann Soltid 27Apr2013 — SommartidOFF].

BILDKÄLLA: Författarens arkiv · 26Apr2013 — BPW34 Bild 15;16;17;19 · NikonD90 · Exponeringstid 1/2 S · Bländare F/14 · ISO 400

OSCILLOGRAMMENS SPÄNNINGS/TIDSBASER 1V/5mS, se bilden nedan [UTbaserTIA3].

— Notera att undre spänningsnivån motsvarar U=Usupply/2 i kopplingsschemat. Amplituderna i oscillogrammen ligger alltså överlagrade på U-nivån (4V5 med färskt 9V batteri). Se även UTbaserTIA3.

Bilderna ovan visar oscillogram som tagits på en grundkoppling (en av de enklaste) med PIN-fotodioden BPW34F (sensorytan riktad uppåt). Likvärdiga QSE773 (Fairchild) har också testats (sensorytan rätvinkligt anslutningsbenen).

— Bilderna är tagna nattetid (April), i mörkt rum. Signalverktyget som använts är ljuset från flintstiftet på en cigarettändare. Genom att hålla rivcylindern några centimeter ovanför PIN-dioden (BPW34F) och sedan trycka på kamerautlösaren (separat kabel) och »omedelbart därefter» snabbt snärta till flintcylindern, framträder oscillogrammen. Se kopplingsschemat längre ner.

UTbaserTIA3

BILDKÄLLA: Författarens arkiv · 26Apr2013 — BPW34 Bild 9 · NikonD90 · Exponeringstid 1/2 S · Bländare F/14 · ISO 400

Kopplingsschemat som oscillogrammen ovan [BPW34¤osc] tagits ifrån visas nedan tillsammans med källan som avgjorde uppslaget.

— Spänningsnivåerna i oscillogrammen ovan är relativt viloläget för OP1But (0U=4V5 med färskt 9V-batteri).

Kopplingsschemat TIA3 — TIA eng. TransImpedanceAmplifier

Se även i testoscillogrammen.

Se även Kretsfunktionen i kopplingsschemat.

Det finns flera (många) olika aspekter med PIN-fotodiodens »praktiska uppkoppling» — och som är rätt svåra att handskas med (vilket även en del expertbaserade webbkällor intygar).

För att kunna bygga en vidare förstärkning av bassignalen

VI VILL FÖRST VETA hur PIN-diodens utsignal fungerar I POLARITET: Oscillogrammen ger klart besked på den punkten.

— Webbkällorna behandlar ämnet (mycket i) TEORIN — utan att samtidigt klargöra POLARITETERNA i praktiska kopplingsexempel.

— Få (amatörer) vågar sig på labkopplingarna: dessa är ytterst krävande; man har att kämpa med självsvängande detaljer, känsligheter som är så grymma att man knappt kan röra fingret, samt (inte sällan) havererade komponenter som jävlas tills man upptäcker felen man själv gjort, och man får ta om alltsammans från början igen.

— Mätning med digital voltmeter, icke aktiverad nivå på utgångsOP:n 1B, visar halva matningsspänningen (4V5 med nytt 9V-batteri). Resultatet av att PIN-dioden känner av instrålning visas som spänningsnivåer (oscillogrammen ovan) över denna grundnivå.

— En del webbkällor anger polaritetstecken i sambandsformen för U(OP1But)=–Ri — med olika strömriktningsresonemang;

— Utan praktiska konkreta kopplingsexempel — med oscillogram — blir det ypperligt svårt satt hänga med i Exakt Vad som menas med den typen av flödesbeskrivningar: en del webbkällor förefaller ange rakt motsatt vad en del andra anger.

BPW34F-kopplingens funktion — Se även i testoscillogrammen

CirciutFunctionIn BPW34F-CouplingDiagram

Kretsfunktionen i kopplingsschemat TIA3 med BPW34F

PIN-fotodioden (BPW34F, även Fairchilds QSE773, m.fl.) uppvisar via separat mätning i fullt mörker (nattetid) »ett motstånd i området gigaohm» (GΩ). [Denna detalj är ännu inte riktigt klarlagd: test med UltraBlå lysdiodens backresistans över 800 GΩ visar att känsligheten från 1N4148 switchdiodens 1,7 GΩ ökar från max mörker; högre matningsresistans = högre baskänslighet — med innebörden »max mörker» som minsta möjliga strålirradians; Det skulle i så fall betyda att känsligheten blir »oändlig» om vi kan fixa »oändligt REN=variationsfri matningsspänning». PIN-diodens viloresistans beror på VAR, i vilken strålmiljö, man mäter ...].

— Bilden nedan visar en snabb grovmätning: ett stearinljus med fladdrande ljuslåga, monterad på en vinglande stapel böcker med uppmätt avstånd via ett 3M måttband. Den inlagda (orangea) funktionsgrafen visar den ungefärliga teoretiska formen.

Grovmätning i mörkt rum nattetid som visar ljuskänsligheten hos PIN-fotodioden BPW34F.

— Notera att mätningar på ett visst ljusobjekt bara är relevant från absolut max mörker. Fotodioden öppnar mer och mer ju mer ljus den omges av, och känsligheten för det aktuella objektet avtar därmed i motsvarande grad.

FÖRUTSATT MAXIMALT MÖRKT (kallt) rum:

— Även om vi kopplar upp en spänningsdelare av typen nedan,

Ungefärlig bild av resistanserna i samband med grundkopplingarna till PIN-fotodioden (BPW34F).

— Backresistansen för den vanliga switchdioden 1N4148 (max75V back) uppmätt separat (visar ca 2,7GΩ vid 50V back).

— Observera att mätbilden ovan förutsätter maximalt mörkt rum: PIN-dioden öppnar allt mera för växande ljusflöde, vilket (drastiskt) sänker resistansen ner mot (nära) noll vid max ljustryck.

— Kopplingsbilden ovan i mörkt rum (nattetid) visar i stort sett att spänningen över PIN-dioden (UPIN) är samma som matningsspänningen (Usupply): ingen ström [frånsett en minimal läckström] går genom PIN-dioden.

Kontrollmät PIN-diodens backrestistans

kommer spänningen över PIN-fotodioden (här BPW34F i test) likväl att visa praktiskt taget matningsspänningens värde Usupply — så länge ingen ljussignal når PIN-dioden. Se även i Testoscillogrammen till BPW34F som visar hur PIN-dioden reagerar på en ljusflash från rivstiftet till en cigarettändare i mörkt rum (nattetid).

TIA —

TIA

PIN-diodens svaga signal måste förstärkas

— Så, hur kopplar man då upp en praktiskt fungerande krets för att få se något mätvärde från den krävande PIN-dioden?

— Generellt används typen TIA [eng. TransImpedance Amplifier] eller TRA [eng. TransResistanse Amplifier] eller TCA [eng. TransConductance Amplifier], motsvarande svenskans TransResistansFörstärkare [TRA].

— Sök på webben via »transresistance amplifier, PIN-diode».

Transresistance amplifier

ÄVEN AVANCERADE OP-förklaringar (som man inte enkelt finner på andra ställen)

TRANSIMPEDANCE AMPLIFIER

http://www.ece.rochester.edu/courses/ECE216/Reference information/OP_AMP_2.pdf

Se även FOTODIOD-TRANSRESISTANS-FÖRSTÄRKARE

http://www.instesre.org/construction/TransimpedanceAmplifier/TransimpedanceAmplifier.htm

Se även en TexasInstrument FotoDiodApplikation-TransResistansFörstärkare i

AN-1803 DESIGN CONSIDERATIONS FOR A TRANSIMPEDANCE AMPLIFIER

http://www.ti.com/lit/an/snoa515/snoa515.pdf

Se även basaspekterna på FotoDiodApplikation-TransResistansFörstärkare i

http://pdfserv.maximintegrated.com/en/an/TUT5129.pdf

Se även TransResistansFörstärkarens matematik i [tydligt illustrerat men svårfattligt uppställt]

ELECTRONICS TUTORIALS — Electronics Tutorial about Inverting Operational Amplifiers

http://www.electronics-tutorials.ws/opamp/opamp_2.html

En (stor) mängd olika beskrivningar finns som berättar om grundteorin.

— Vi nöjer oss här med att konstatera flödena enligt utförda experiment med PIN-fotodioden (BPW34F) enligt kopplingsbilden nedan (schematiserad) med hjälp av OP-förstärkaren CA3140/3240 med sina Pch MOSFET-transistorer på ingångarna (som betyder att OP-typen mäter genom att ström går ut ur ingångarna, dvs., analogt med flödespilarna nedan),

Kopplingsbilden som beskriver flödespolariteterna i TransResistansFörstärkaren

som visar [se TestOscillogrammen][U^–=Uut]

Uut – U⁺ = R · i ; Utspänningen ges POSITIVT över referensingångens U+

i PIN-diodens strålgenererade ström — totala ljusmängden OBS

R återkopplingsmotståndet

I TestOscillogrammen till TIA3-kopplingen takar effektiva utspänningen vid ca Uut–U⁺=U=2V2.

— Det betyder en PIN-diodström på

U = Ri ;

i = U/R

= (2V2)/(10 T6 Ω)

= 2,4 t7 A

~ 240 nA

För att vi ska ha minsta chans att få fram GAMMASTRÖMMAR — PIN-diodens ev. reaktion på gammastrålning av lägsta typ, motsv. 30-60 KeV (med snäva strålningstvärsnitt) — måste en TIA-koppling kunna visa PIN-diodströmmar i storleksordningen MINDRE än pA (t12 A).

— Med den föresatsen måste TIA-förstärkningen ökas på ytterligare med runt en miljon gånger.

Med ovanstående förutsättningar, framgår det så hur vi kan koppla upp grundformen för att få syn på PIN-diodens signal, kopplingsbilden nedan i syntes från TIA3-kopplingen.

Förspänd spänningsmatning med superliten genomgångsström lägger PIN-dioden i startgroparna med maximal beredskapsstyrka:

Referensspänningen U+ till PIN-diodförstärkaren i TIA3. Situationen vid »max mörker».

— Notera laborationerna med BATTERISPÄNNING:

— Minsta lilla RIPPEL — störningar på eller i matningsledningarna — demolerar labkopplingarna — som till att börja med är helt oskärmade, annars kan vi inte analysera kopplingarna PER. Används TYP en batterieliminator av switchtyp kommer kopplingen ovan INTE att visa något annat än MAX Uut = förstörd sensorfunktion.

— Använd ENDAST »PERFEKT STABIL BATTERISPÄNNINGSLINJE» = »noll» spänningsvariationer vid noll kretsändringar, eller med en sådan likvärdig;

— Vi kan ALDRIG få exakt noll variationer i en matningslinje, MEN VI KAN FÖRSÖKA NÄRMA OSS: En batterimatning är ett absolut första steg. Annars får man se allehanda »trevliga fenomen» typ megahertzsjälvsvängningar och dito nätbrumkopplingar som gör att man (lätt) tappar modet och bara lägger av med alltihopa: ingenting fungerar.

— MinusINGÅNGSkondensatorn (100nF ej optimerad [allt lägre värde med högre R (10M)]) isolerar PIN-diodens ev. DC-läckström från OP:n, vilket gör OP:n som en ideal spänningsföljare för U+ vid noll PIN-diodström = max mörker.

— När ljus når PIN-dioden, betyder det samma som att strålenergin frigör/frammanar en INRE LADDNINGSMÄNGD i PIN-dioden, och vilken (positiva laddningsbärare) dras ner mot nollan. Switchdioden (1N4148) spärrar (idealt) effektivt för en motsvarande resistansminskning, och enda återstående strömvägen blir via ingångskondensatorn: laddningar som dras ner till PIN-diodens kristallsystem fylls på från andra sidan genom 10M-resistansen, vilken verksamhet (förhoppningsvis) avkänns av OP:n. Därmed kommer effektiva utgångsspänningen (U) bara att bero av PIN-diodströmmen (i) och återkopplingsmotståndet (R=10M): U=Ri.

— »StrömTransfereringsFaktornTill UtgångsSpänningen» blir alltså Ohmvärdet för R. I TIA3-kopplingen (och många webbexempel) ser vi (ofta) R=10 MΩ, vilket motsvarar en förstärkning på lika mycket: 10 miljoner gånger.

PIN-RCtest

PIN-Test med olika RC — dagtid

För att kontrollera PIN-diodens strömförstärkning (här BPW34F i test) har olika R-individer (och dito C) insatts, varefter en mindre serie oscillogram fotograferats. Kopplingsschemat som nedan med RC-värden och individer förtydligade med bild och data i efterföljande tabell och bildserier.

Se även i testoscillogrammen.

Första OP:n används som stabil halverad [4V5] strömkälla: utsignalen från PIN-dioden på andra OP:n blir positiv med de aktuella komponenterna, men OP-typen CA3140 kan inte visa sådana nivåer över matningsspänningen — inte ens över matningen minus (typiskt) 1V5. Referensspänningen till PIN-dioden och andra OP:n måste alltså vara mindre än V+ minus 1V5 minus max utslag — här max 9 minus 1,5 minus 4,5 lika med 3V.

— RC-individerna bilden höger från vänster:

10M metallfilm (1%),

Switchdiod 1N4148,

UltraBlå LED (ClasOhlson 2013 typ Ø3mM 20 mA 3V),

Keramisk kondensator (Kk) 1000p=1n,

Kk 10n;

Originalkopplingens keramiska 100n här inte medtagen i bild.

Se även Kretsfunktionen i kopplingsschemat.

Nedanstående testserier (obs) med SOLTID 27Apr2013 i dagperioden 15:20-16:00 — testet utfört i rum med fördragna gardiner, ingen rumsbelysning. Komponenterna monterade öppet, utan avskärmande anordningar, på ett motsvarande ordinärt kopplingsdäck med spänningsmatning från ett 9V-batteri.

PINsense — PINRCtest

PIN-fotodiodens känslighet via olika RC-värden — BILDOSCILLOGRAMMEN visar motsvarande PIN-diodens reaktion:

— Signalkälla: rivstiftet på en cigarettändare som flashas ett par centimeter ovanför PIN-diodens sensoryta:

— SOLTID 27Apr2013 i dagperioden 15:20-16:00 — testet utfört i rum med fördragna gardiner, ingen rumsbelysning:

SOLTID	BILD	R	typ	C
15:20	2-6	10 MΩ	metallfilmsmotstånd	1n
15:25	7-10	1,7GΩ	1N4148 switchdiod	1n
	— takar	838,34 GΩ/5V	UltraBlåLED 3V Ø3mM	1n

15:35	11-20	10 MΩ	metallfilmsmotstånd	10n
	21 — takar	1,7GΩ/5V	1N4148 switchdiod	10n

15:50	22-28	10 MΩ	metallfilmsmotstånd	100n
	— takar	1,7GΩ/5V	1N4148 switchdiod	100n

TAKAR — betyder att Uut redan ligger på topp: totala ljusmängden till PIN-dioden måste minskas för att få mätsignal (vänta tills kväll),

Resistansvärdena för switchdioden och den ultrablå lysdioden (ClasOhlson Ø3mM 3V 1000mcd 20mA) separat uppmätta värden via +5V matning.

— Alla oscillogrammen med oscilloskopinställningen

1V/2mS — AC/INT/NORM

— Signalkälla: rivstiftet på en cigarettändare som flashas ett par centimeter ovanför PIN-diodens sensoryta — SOLTID 27Apr2013 i dagperioden 15:20-16:00 — testet utfört i rum med fördragna gardiner, ingen rumsbelysning:

Vänsterbilden: Nollspänningsnivån längst ner. Övriga: Nollsignal motsvarar U=Usupply/2 i kopplingsschemat. Amplituderna i oscillogrammen ligger alltså överlagrade på U-nivån. Se även UTbaserTIA3.

— Signalkälla: rivstiftet på en cigarettändare som flashas ett par centimeter ovanför PIN-diodens sensoryta — SOLTID 27Apr2013 i dagperioden 15:20-16:00 — testet utfört i rum med fördragna gardiner, ingen rumsbelysning:

NOTERING:

— Jämför först utnivåerna i de tre ovanstående serierna, alla samma C-värden med olika R-värden: Resultatbilden visar — således säkert — ATT PIN-dioden, verkligen, känner av det högre förkopplingsmotståndet R med resultat i ökad känslighet = högre utamplitud. Takningen för det högsta R-testvärdet (UltraBlå lysdiodens 800 GigaOhm) beror på att ljusflödet i testet ännu ligger för högt [motsvarande för lägre R-värden visar resultat med högre grad av omgivande mörker = senare på dagen]; Hela anordningen måste, förmodligen, skärmas först, effektivt, för att vi ska få se någon verklig resultatbild från UltraBlå lysdiodens intressant höga backresistans. Det experimentet väntar ännu (Sep2013) på sin praktik: det krävs först ett avancerat matningsspänningsbygge [Utförligt från STRÖMFÖRSÖRJNINGEN].

NOTERA OSCILLOSKOPETS (ev.) inverkan via den diffusa baslinjen i mitten: Denna innehåller i själva verket ett högfrekvent självsvängningsband. Orsaken är (främst, förmodligen) labkopplingens oskärmade, långa, tilledningar.

Delresultat Sep2013:

DELRESULTAT

Att döma av bildresultatet i oscillogrammen ovan verkar det mest gynnsamma C-värdet för största känsligheten vara testets största C-värde (här 100nF).

— Switchdioden (1,7GΩ) tillsammans med 100n-kondensatorn är, tydligen till exempel, så känslig för PIN-fotodioden att OP:ns utgång direkt takar max utgångsspänning.

— Vi får återkomma senare mot kvällen (minskat ljusflöde) för vidare utvärdering.

Det blidde inget mer experimenterande i detta skede. Huvudsaken stod redan klar. Och vi skulle nu försöka förverkliga avancerade matningsspänningar för att kunna testa kopplingarna fullt ut via fullt avskärmade byggblock.

— Dessa arbeten är ännu (Sep2013) under utformning.

Se vidare från GAMMAPROJEKTET.

Anteckningar

2A 2B TIA4 Testad 27Apr2013

[8V7]

R0 1M

R1 1M

R2 1K

C1 220n

TIA4 Testad 27Apr2013 — »ombyggd J8» med förenklingar via OP CA3240 — Se BPW34dia1.PNG

TIA4 — Efterföljande KomparatorTurbo och Tyristorminne samma som i J8a.

DEN FÄRDIGA KOMPONENTKONSTRUKTIONEN måste kapslas in i täta metalltuber — där kretsbasen måste kunna dras ut och åter skjutas in för utbyte/insättning och test av alternativa komponenter för vare testomgång.

TIA4-kopplingen med 2AB-blocken

— Efterföljande KomparatorTurbo och Tyristorminne samma som i J8 och J8a:

— Klarar flashen från 1 meter in i vardagsrummet — bakåt genom hallen — plus 3 meter framåt, in i sovrummet — lika J8.

Kretsen har därmed nått gränsen (vid test nattetid [SlutetApril]) för den öppna laboreringen — röda lysdioden visar spontana, slumpartade tändningar med relativt långa mellanrum (ental till flera tiotal sekunder) — vilket med största sannolikhet beror på att kopplingen innehåller relativt långa tilledare som samlar upp visst brum.

— För att komma vidare i laborerandet — ännu högre känslighet — måste vi korta ner tilledningar — samma som kravet att få fram ett specialkopplingsdäck — och isolera/avskärma de mest högresistiva delarna — samt ordna med batterimatningseländet med ständigt sjunkande testspänning — samt helst också en högre matningsspänning (upp till max 32V för PIN-diodens del).

— NOTERA också OSCILLOSKOPETS inverkan:

— Med växande känslighet, kan inte oscilloskopet (något vanligt dito) användas längre i den öppna testformen då ytterligare brum introduceras via anslutningarna (som det har visat sig),

— Oscilloskopets mätningar kan senare återupptas, förutsatt att mätpunkterna är omsorgsfullt avskärmade,

Se vidare från GAMMAPROJEKTET.

Praktisk ElektroMekanik — GammaSensorn

END.

Praktisk ElektroMekanik — GammaSensorn

innehåll: SÖK äMNESORD på denna sida Ctrl+F · sök ämnesord överallt i SAKREGISTER

sök ämnesord överallt inom ELEKTRONIKEN i separat sakregister för Praktisk Elektromekanik i sakregister elektroniken

Praktisk ElektroMekanik — GammaSensorn

ämnesrubriker

innehåll

GAMMASENSORN

GammaPOWER

SupplyOsc

Vanson Switchad BatteriEliminator

Strömtest Grafitstift Exempel

Tgamma1EllerJ7

Mörkertest FlintFlash

MAXIkopplingen

J8a

PIN-diodens känslighet

Känslighetskurvan för BPW34

Räkneexempel PIN-diodens diodbackström

BPW34F

Oscillogrammen till BPW34F-testerna

UTbaserTIA3

Kopplingsschemat TIA3

BPW34F-kopplingens funktion

TIA

PIN-RCtest

PINsense

TIA4 Testad 27Apr2013

referenser

[HOP]. HANDBOOK OF PHYSICS, E. U. Condon, McGraw-Hill 1967

Atomviktstabellen i HOP allmän referens i denna presentation, Table 2.1 s9–65—9–86.

m_n = 1,0086652u ...................... neutronmassan i atomära massenheter (u) [HOP Table 2.1 s9–65]

m_e = 0,000548598u .................. elektronmassan i atomära massenheter (u) [HOP Table 10.3 s7–155 för m_e , Table 1.4 s7–27 för u]

u = 1,66043 t27 KG .............. atomära massenheten [HOP Table 1.4 s7–27, 1967]

u = 1,66033 t27 KG .............. atomära massenheten [ENCARTA 99 Molecular Weight]

u = 1,66041 t27 KG ............... atomära massenheten [FOCUS MATERIEN 1975 s124sp1mn]

u = 1,66053886 t27 KG ........ atomära massenheten [teknisk kalkylator, lista med konstanter SHARP EL-506W (2005)]

u = 1,6605402 t27 KG .......... atomära massenheten [@INTERNET (2007) sv. Wikipedia]

u = 1,660538782 t27 KG ...... atomära massenheten [från www.sizes.com],

CODATA rekommendation från 2006 med toleransen ±0,000 000 083 t27 KG (Committe on Data for Science and Technology)]

c₀ = 2,99792458 T8 M/S ........ ljushastigheten i vakuum [ENCARTA 99 Light, Velocity, (uppmättes i början på 1970-talet)]

h = 6,62559 t34 JS ................. Plancks konstant [HOP s7–155]

e = 1,602 t19 C ...................... elektriska elementarkvantumet, elektronens laddning [FOCUS MATERIEN 1975 s666ö]

e₀ = 8,8543 t12 C/VM ............. elektriska konstanten i vakuum [FOCUS MATERIEN 1975 s666ö]

G = 6,67 t11 JM/(KG)² .......... allmänna gravitationskonstanten [FOCUS MATERIEN 1975 s666ö] — G=F(r/m)² → N(M/KG)² = NM²/(KG)² = NM·M/(KG)²=JM/(KG)²

[BA]. BONNIERS ASTRONOMI 1978

t för 10^–, T för 10⁺, förenklade exponentbeteckningar

Dekadiska prefix

PREFIXEN FÖR bråkdelar och potenser av FYSIKALISKA STORHETER

Här används genomgående och konsekvent beteckningarna

förkortning för förenklad potensbeteckning — t för 10^–, T för 10^+

d deci t1

c centi t2

m milli t3

µ mikro t6

n nano t9

p pico t12

f femto t15

I elektroniken — kopplingar, scheman — skrivs ofta enbart tusenprefixen K M osv. för de olika storheterna Resistans i OHM typ 1K, 1M osv. och Kapacitans i Farad 1µ 1n 1p osv istf. det mera fullst. resp. 1KΩ, 1MΩ, osv; 1µF, 1nF, 1pF osv.

Alla Enheter anges här i MKSA-systemet [Se International System of Units] (M meter, KG kilo[gram], S sekund, A ampere), alla med stor bokstav, liksom följande successiva tusenprefix:

förkortning för förenklad potensbeteckning — t för 10^–, T för 10^+

K kilo T3

M mega T6

G giga T9

T tera T12

Exempel: Medan många skriver cm för centimeter skrivs här konsekvent cM (centiMeter).

MAC, modern akademi

TNED

(Toroid Nuclear Electromechanical Dynamics), eller ToroidNukleära Elektromekaniska Dynamiken

är den dynamiskt ekvivalenta resultatbeskrivning som följer av härledningarna i Planckringen h=m_nc₀r_n, analogt Atomkärnans Härledning. Beskrivningen enligt TNED är relaterad, vilket innebär: alla, samtliga, detaljer gör anspråk på att vara fullständigt logiskt förklarbara och begripliga, eller så inte alls. Med TNED får därmed (således) också förstås RELATERAD FYSIK OCH MATEMATIK. Se även uppkomsten av termen TNED [Planckfraktalerna] i ATOMKÄRNANS HÄRLEDNING.

SHORT ENGLISH — TNED in general is not found @INTERNET except under this domain

(Universe[s]History, introduced @INTERNET 2008VII3).

TNED or Toroid Nuclear Electromechanical Dynamics is the dynamically (related) equivalent — resulting description — following the deductions in THE PLANCK RING, analogous AtomNucleus’ Deduction.

— The description according to TNED is related, meaning: all, each, details claim to be fully logically explainable and understandable, or not at all. With TNED is (hence) also understood RELATED PHYSICS AND MATHEMATICS. See also the emergence of the term TNED in AtomNucleus’ Deduction.

Senast uppdaterade version: 2016-10-19

*END.

Stavningskontrollerat 2014-01-27 | 2016-10-14.

rester

åter till portalsidan · portalsidan är www.UniversumsHistoria.se

∫ ∫ Δ √ ω π τ ε ħ UNICODE — ofta använda tecken i matematiska-tekniska-naturvetenskapliga beskrivningar

σ ρ ν ν π τ γ λ η ≠ √ ħ ω →∞ ≡

Ω Φ Ψ Σ Π Ξ Λ Θ Δ

α β γ δ ε λ θ κ π ρ τ φ ϕ σ ω ϖ ∏ √ ∑ ∂ ∆ ∫ ≤ ≈ ≥ ˂ ˃ ← ↑ → ∞ ↓

ϑ ζ ξ

Pilsymboler, direkt via tangentbordet:

Alt+24 ↑; Alt+25 ↓; Alt+26 →; Alt+27 ←; Alt+22 ▬

Alt+23 ↨ — även Alt+18 ↕; Alt+29 ↔

☺☻♥♦♣♠•◘○◙♂♀♪♫☼►◄↕‼¶§▬↨↑↓

→←∟↔▲▼ !”#$%&’()*+,

■²³¹·¨°¸÷§¶¾‗±

åter till portalsidan · portalsidan är www.UniversumsHistoria.se