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Eine Photomultipliertube geht aber auch nicht an falscher Polarität kaputt, oder? Ich habe sowohl einen Spellman Verosrgungstransformator mit + 2kV und einen anderen mit - 2kV. (Beide sind auf 2mA abgeriegelt).

Was soll also schon passieren? Versuch macht kluch, oder?

Hallo,
» Da habe ich ja wirklich Glück, dass ich in einem Elektronikforum an einen
» Physiker gelangt bin.
ich bin's nicht! ich bin unschuldig!
»
» Die Belegung der Pins A bis E sehe ich als geklärt an. Vergleiche meine
» Antwort in sel Thread.
ja
»
» Der Signalinput erfolgt - genau wie Du gesagt hast - über einen
» Tantal-Kondensator gekoppelt auf einem weiteren Pin F.
»
» Einzig offen ist jetzt noch die Polarität der Hochvoltversorgungsspannung
» der Photomulitpliers, welche von einem Spellman Sicherheitstranformator auf
» 2mA begrenzt wird, also unproblemtisch zu handhaben ist.

2mA bei 2kV macht 4W. Damit kann man den heiligen Rauch schon zum entweichen bringen
»
» Stellen wir uns mal ganz dumm:

absolut kein Problem!
» - Es handelt sich um ein rotes Kabel. (Könnte auf eine positive
» PMT-Vesorgungsspannung hindeuten).
» - Die verchromte Außenabschirmung ist korridiert. Metalle korridieren im
» positiven Voltbereich. (Könnte auf eine positive PMT-Vesorgungsspannung
» hindeuten).
Ein PMT wird mit einer Hochspannung versorgt, die Anode ist dann positiv vorgespannt, die Kathode negativ. Das bedeutet aber nicht zwangsläufig, dass Anode und Kathode direkt mit der Spannungsquelle verbunden sind.
Das Signal wird üblicherweise an der Anode abgegriffen. Damit jetzt der Vorverstärker nicht direkt an den 1-2kV liegen muß, ist die Anode oft "massenah" ausgeführt bzw. der positive Ausgang der Hochspannungserzeugung liegt an Masse.
Die Kathode ist dann auf eine negative Spannung (also ~Potenzial der Hochspannung) vorgespannt. Zwischen Kathode und Anode befindet sich dann noch das Dynoden-Spannungsteiler-Netzwerk.
Ein hochohmiger Widerstand (z.B. 10M) kann z.B. zwischen Anode und Masse liegen, das ist sozusagen der Arbeitswiderstand für den PMT, an ihm wird das Signal abgegriffen und über einen Kondensator an den MOSFET geführt. Das Dynodennetzwerk liegt meist kathodenseitig am negativen Pol der HV, manchmal ist da noch eine Empfindlichkeitsanpassung eingebaut. Anodenseitig liegt das Dynodennetzwerk dann wieder über einen Widerstand an Masse.
Wobei es in der Schaltungstechnik Variationen geben mag, unter dem Gesichtspunkt würde ich es nicht riskieren, die Polarität durch Probieren herauszufinden.

Dass das BNC-Kabel die Hochspannung führt, ist gut möglich, das war derzeit durchaus üblich. Andererseits ist BNC auch typisch für Signalverbindungen.
Von dem, was ich auf dem Bild sehe, würde ich auch davon ausgehen, dass das "heisse" Ende der Hochspannung der Negative Pol ist. Bei dem BNC-Kabel sollte also der Kontaktpin zum minus-Pol der Hochspannungsquelle führen (oder eben von dort Richtung Kathode).

Wenn solche Basteleien auch nur etwas Erfolg haben sollten, ist minimalst-Messtechnik unbedingt zu benutzen.

Farbe des Kabels sowie Oxydbildung am Stecker oder auch Bewuchs mit Moos lassen nur bedingt Aussagen über die Lage der Pole zu ..

ps:
auf dem ersten Bild sehe ich links unten den blauen Kondensator - das könnte der Koppelkondensator sein (das ist keinesfalls Tantal!). etwas rechts davon sieht man einen Widerstand 10M - evtl. der Anodenwiderstand des PMT.
auf der Platine ist nahe dem Löpin - schwer zu erkennen - ein Halbleiter mit 4 Beinen - das könnte ein MOSFET (DualGate?) sein. Dann zwei antiparallel geschaltete Dioden, die sehen fast nach Germaniumdioden aus. Das könnten Schutzdioden sein.


Grüße

Hartwig

» Dass das BNC-Kabel die Hochspannung führt, ist gut möglich, das war derzeit durchaus üblich. Andererseits ist BNC auch typisch für Signalverbindungen.

Das BNC Kabel mit dem korridierten Stecker ist garantiert das HV führende Kabel. Zum einen gehen sowohl dessen Innenleiter als auch die Abschirmung direkt an die Photomultiplier Tube. Zum anderen ist die Innenisolierung des BNC-Steckers höher ausgeführt. Er passt also auch gar nicht auf eine Signal-BNC Kupplung. (Diese Bauweise ist auch heute noch für HV-BNC-Kabel üblich.)

Es geht also nur noch um die Polarität des HV-BNC-Kabels. Positiv oder negativ. Please copy that!

Das Problem ist, dass es auch PMTs gibt, die mit positiver HV betrieben werden. (Ich vermute, dass die Spannung intern dann irgendwie umgepolt wird.) Die sind zwar grundsätzlich seltener, im kommerziellen (nicht-universitären) Bereich aber durchaus geläufig. Vorliegend handelt es sich um einen Szintillator aus einem kommerziellen Gerät.

Zwei Bauweisen sind einschlägig:
- Negative HV Spannung, kein Vorverstärker im Gehäuse des Szintillators, unverstärktes geschirmtes negatives Signal zum Multichannelnalyzer (der hier den Vorverstärker enthält)
- Positive HV Spannung, Vorverstärker im Gehäuse des Szintillators, vorverstärktes positives Signal zum Multichannelnalyzer (ohne Vorverstärker).

Im vorliegenden Fall haben wir ja einen Vorverstärker im Gehäuse des Szinitillators und das Signalout liegt - wie wir bereits herausgefunden haben - auf dem einem der fünf >>ungeschirmten<< Adern des fünfpoligen Kabels, das in dem fünf-poligen Hirose-Stecker endet.

Zur Not könnte ich den Vorverstärker abklemmen und den Signalausgang der PMT direkt mit dem Oszi auslesen. So könnte ich postive und negative HV durchprobieren, oder?

P.S.: Die PMT ist mit "Hamamatsu Photomuliplier Tube 7K" beschriftet. Weitere Angaben auf ihr gibt es nicht.

(Diese Bauweise ist auch heute noch für HV-BNC-Kabel
» üblich.)
dann wird es BNC-MHV sein.
»
»
» Das Problem ist, dass es auch PMTs gibt, die mit positiver HV betrieben
» werden.
das hat mit dem PMT selbst nix zu tun. Jeder PMT hat eine Anode und eine Kathode, die Anode ist stets positiv, die Kathode immer negativ. Die Hochspannung liegt irgendwo im Bereich von einigen 100V bis etwa 2kV.



Hier mal eine Skizze. Plus von der HV liegt an Masse - da braucht der VV keine besondere Isolierung. Die Masse könnte man eigentlich beliebig legen - Polarität von Anode und Kathode bleibt aber immer gleich, siehe oben.
Du mußt also die Anschlüsse am PMT identifizieren - da weißt Du wie angeschlossenen werden muss. Der Widerstand an der Anode ist der Arbeitswiderstand, also wahrscheinlich der 10M-Widerstand auf dem Bild (braun-schwarz-blau) - aber das vermute ich mal. Die Dynodenwiderstandskette ist einseitig immer über einen WIderstand mit der Kathode verbunden - das könne man per Ohmmeter ausmessen. Die Widerstände liegen alle im Bereich >50kOhm.
»
» Zur Not könnte ich den Vorverstärker abklemmen und den Signalausgang der
» PMT direkt mit dem Oszi auslesen. So könnte ich postive und negative HV
» durchprobieren, oder?
oder!!!
wenn es so einfach wäre, bräuchte man keinen VV. Erstens belastet ein Oszi mit 1Mohm Ri den PMT-Ausgang erheblich, mit Tastkopf ist die Empfindlichkeit reduziert, aber die ist ohnehin zu niedrig. Wahrscheinlich wird da nichts zu sehen sein.

»
» P.S.: Die PMT ist mit "Hamamatsu Photomuliplier Tube 7K" beschriftet.
» Weitere Angaben auf ihr gibt es nicht. ...

Das wäre eine ungewöhnliche Bezeichnung für einen Hamamatsu PMT, kann aber sein

Die Schaltung per trial and error in Betrieb zu nehmen ist Fusch. Schaltung aufnehmen und dann sehen wir weiter, zumindest die Anschlüsse richtig identifizieren.

Grüße
Hartwig

Vielen Dank schon mal für die Skizze, Hartmut!

» » Das Problem ist, dass es auch PMTs gibt, die mit positiver HV betrieben werden.
» das hat mit dem PMT selbst nix zu tun. Jeder PMT hat eine Anode und eine
» Kathode, die Anode ist stets positiv, die Kathode immer negativ.
» Hier mal eine Skizze. Plus von der HV liegt an Masse - da braucht der VV
» keine besondere Isolierung. Die Masse könnte man eigentlich beliebig legen
» - Polarität von Anode und Kathode bleibt aber immer gleich, siehe oben.
» Du mußt also die Anschlüsse am PMT identifizieren - da weißt Du wie
» angeschlossenen werden muss.

Wie sehe ich denn, welcher Spannungsteiler-Pol auf die Anode der PMT geht, und welcher welcher Spannungsteiler-Pol auf die Kathode geht? Man soll den Spannungsteiler ja nicht von der PMT lösen, weil dann die Gefahr besteht, dass man ihn falsch gedreht wieder aufsteckt.

» Schaltung aufnehmen und dann sehen wir weiter, zumindest die Anschlüsse richtig identifizieren.
Ok, dann mache ich jetzt noch Fotos vom Spannungsteiler, so gut es eben geht. Der Ausgang vom PMT zum Vorverstärker erfogt über einen quergelöteten Tantalkondensator. Echte japanische Wertarbeit. Deshalb kann ich die darüber liegende Vorverstärkerplatine nur wenig abspreizen. Aber ich versuch's.


» » Zur Not könnte ich den Vorverstärker abklemmen und den Signalausgang der
» » PMT direkt mit dem Oszi auslesen. So könnte ich postive und negative HV
» » durchprobieren, oder?
» oder!!!
» wenn es so einfach wäre, bräuchte man keinen VV. Erstens belastet ein Oszi
» mit 1Mohm Ri den PMT-Ausgang erheblich, mit Tastkopf ist die
» Empfindlichkeit reduziert, aber die ist ohnehin zu niedrig. Wahrscheinlich
» wird da nichts zu sehen sein.

Die PMT ist doch gar kein elektronisches Bauteil. Wie soll die überlastet werden?

» Vielen Dank schon mal für die Skizze, Hartmut!
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» » » Das Problem ist, dass es auch PMTs gibt, die mit positiver HV betrieben
» werden.
» » das hat mit dem PMT selbst nix zu tun. Jeder PMT hat eine Anode und eine
» » Kathode, die Anode ist stets positiv, die Kathode immer negativ.
» » Hier mal eine Skizze. Plus von der HV liegt an Masse - da braucht der VV
» » keine besondere Isolierung. Die Masse könnte man eigentlich beliebig
» legen
» » - Polarität von Anode und Kathode bleibt aber immer gleich, siehe oben.
» » Du mußt also die Anschlüsse am PMT identifizieren - da weißt Du wie
» » angeschlossenen werden muss.
»
» Wie sehe ich denn, welcher Spannungsteiler-Pol auf die Anode der PMT geht,
» und welcher welcher Spannungsteiler-Pol auf die Kathode geht?
am einfachsten sieht man es, wenn man die Anschlüsse des PMT kennt. Mit etwas Erfahrung (und Glück, wenn der Innenaufbau des PMT sichtbar ist) kann man das sehen. Aber Vorsicht!!! Einige PMTs können durch Licheinfall dauerhaft geschädigt werden! In einigen Fällen sind den anodennahen Dynodenwiderständen kleine Kondensatoren parallel geschaltet, das muß aber nicht sein. Ansonsten Logik. Aus meiner Skizze erkennst Du, dass die Vorspannung der Dynoden über einen Widerstand von der Kathode erzeugt wird, da sollte es also eine direkte Verbindung geben. Bei der Anode ist das nicht der Fall, nur Vorsicht, hier wirst Du durch den wahrscheinlich gemeinsamen Masseanschluß u.U. auch einen Widerstand messen können, wenn auch sehr hoch.

» Man soll den
» Spannungsteiler ja nicht von der PMT lösen, weil dann die Gefahr besteht,
» dass man ihn falsch gedreht wieder aufsteckt.

Normalerweise sind die PMT-Sockel (wie fast alle Röhrensockel) mit einem Index geführt, aber man kann ja sicherheitshalber eine Markierung anbringen.
»
» » Schaltung aufnehmen und dann sehen wir weiter, zumindest die Anschlüsse
» richtig identifizieren.
» Ok, dann mache ich jetzt noch Fotos vom Spannungsteiler, so gut es eben
» geht. Der Ausgang vom PMT zum Vorverstärker erfogt über einen quergelöteten
» Tantalkondensator.
Der blaue Kondensator dort ist zwar kein Tantalkondensator, aber der muß so eingelötet sein, wenn die Verbindung länger wäre, würde die Signalqualität leiden!
» Echte japanische Wertarbeit. Deshalb kann ich die
» darüber liegende Vorverstärkerplatine nur wenig abspreizen. Aber ich
» versuch's.
»
»
» » » Zur Not könnte ich den Vorverstärker abklemmen und den Signalausgang
» der
» » » PMT direkt mit dem Oszi auslesen. So könnte ich postive und negative
» HV
» » » durchprobieren, oder?
» » oder!!!
» » wenn es so einfach wäre, bräuchte man keinen VV. Erstens belastet ein
» Oszi
» » mit 1Mohm Ri den PMT-Ausgang erheblich, mit Tastkopf ist die
» » Empfindlichkeit reduziert, aber die ist ohnehin zu niedrig.
» Wahrscheinlich
» » wird da nichts zu sehen sein.
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» Die PMT ist doch gar kein elektronisches Bauteil.
»
???sondern? Hydraulisch oder mechanisch?
PMT auf Deutsch SEV = Sekundär Elektronen Vervielfacher, anders als Elektronisch geht das nicht.

» Wie soll die überlastet
» werden?

Er liefert ein sehr geringes Ausgangssignal, welches durch die bei der Messung entstehende Belastung zudem zusammenbricht. Das wird den PMT zwar nicht beschädigen, aber er wird auch nicht wirklich gut funktionieren. Genau diese Überlastung verhindert der MOSFET (oder JFET) im Vorverstärker. In der Zeichnung arbeitet der PMT sozusagen als Stromquelle, der Anodenwiderstand nach Masse sorgt für die Strom-Spannungswandlung, so dass der VV einen Spannungsimpuls bekommt. Ein Oszi hat 1M EIngangswiderstand, Mit 10:1 Tastkopf 10M mit nur einem Zehntel der Empfindlichkeit. In jedem Fall wird das Messsignal bei Anlegen des Tastkopfes erheblich abgeschwächt, aber in den meisten Fällen wird die Empfindlichkeit eines Oszis nicht reichen. Außerdem würde dies eine Messung bei geöffnetem Detektor erfordern - EMI und Fremdlicht können dann auch für Überraschungen sorgen.

Wie es scheint, hast Du für Dein Vorhaben weder die einfachsten Meßgeräte noch grundlegende Kenntnisse in der Messtechnik oder Schaltungstechnik.

Ich würde Dir dringend raten, Dir vor Ort jemanden zu suchen, der sich ein wenig mit Elektronik und Messtechnik auskennt und Dir hilft. Über ein Forum lassen sich mal Tips eben, aber wenn keine Grundlagen vorhanden sind, wird das sehr mühsam. Das Forum ist kein Ingenieurbüro....

Grüße
Hartwig

So, hier ist nun das Foto vom Spannungsteiler der Photomultiplier Tube.



- Das dicke schwarze Kabel wo im Hintergrund an den Gewindebolzen geht, ist der Ground des HV-BNC Kabels.
- Das schwarze Kabel im Vordergrund ist Ground vom Vorverstärker
- Das andere Ende des Tantal ähnlichen Kondesnsators geht auf den Input des Vorverstärkers (PIN F)

- Und für den Innenleiter des dicken >>roten<< HV-Kabels besteht eben die Frage der Polarität, Plus oder Minus.

» So, hier ist nun das Foto vom Spannungsteiler der Photomultiplier Tube.
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» - Das dicke schwarze Kabel wo im Hintergrund an den Gewindebolzen geht, ist
» der Ground des HV-BNC Kabels.
» - Das schwarze Kabel im Vordergrund ist Ground vom Vorverstärker
» - Das andere Ende des Tantal ähnlichen Kondesnsators geht auf den Input des
» Vorverstärkers (PIN F)

für mich sieht es in der Tat so aus, als würde der andere Anschluß des Kondensators an der Anode liegen. Dazu passt auch der dort zu sehende Widerstand von 10M. Das wäre also der Arbeitswiderstand. Der ist auf den PTFE-Lötstützpunkt im Vordergrund geführt, dort würde ich jetzt Masse vermuten - nur stört mich da die PTFE-Isolierung. Aber das kann u.U. verschiedene Gründe haben.
Die Seele des HV-Kabels sollte dann an die Kathode führen, von dort ausgehend würde ich dann einen Widerstand erwarten (einige 100kOhm) der die Verbindung zu den Dynoden und den Dynodenwiderständen (sieht mir nach 510k-Widerständen aus, aber genau ist das nicht zu sehen). Aber das solltes Du erkennen können. Wenn das alles so ist, dann sollte das HV-Kabel zum negativen Pol der Spannungsquelle führen.
Die Empfindlichkeit des PMT wird wohl über die Hochspannung eingestellt - wo erfolgt das? Wenn man die gesamte Schaltung nicht kennt, bleibt es bei Raterei, dazu mit schlechten Bildern. Also bitte nicht irgendwelches Geraffel ohne Doku und eigene Kenntnisse für Lau kaufen und sich darauf verlassen, dass irgendjemand dann schon hilft..... Zitat von Dir: "Please copy that!"

Grüße
Hartwig