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Hallo!

Ich habe eine Szintillator mit einer Photomultiplier-Tube gebraucht gekauft.

Vorliegend geht es jedoch ausschließlich um den elektronischen Vorverstärker dieser Photomultiplier-Tube. Sehr wahrscheinlich handelt es sich um einen kleinen FET-Vor-Verstärker mit einem positiven Signal.

Ich weiß, dass der (FET?)-Vorverstärker sehr sehr wahrscheinlich folgende Ein- und Ausgänge hat:
Ground/ Masse
+24 V
-12 V
+12 V
Signalausgang (vorverstärkt)
Signaleingang (BEKANNT)

Unten habe ich ein Bild angehängt. (Erlaubt das Forum nur ein Bild?)


[edit 2019-03-26]
Ich habe jetzt neue Bilder gemacht.


Vorverstärker-Platine von oben:




Vorverstärker-Platine von unten (Platine um 180° gedreht):




Vorverstärker Löt-Pins des Anschlusskabels (Platine um 90° gedreht):


Um die Diskussion einfach und klar zu halten, bezeichne ich die Lötpins einfach von links nach rechts (ein Pin ist von den Kabeln verdeckt) als:
A: Hellblau
B: Orange
C: Weiß
D: Dunkelblau + dünn schwarz (auf dem gleichen Pin)
E: Dick Schwarz (Masse)



Im Endeffekt geht es "nur" um die Belegung der 5 Pins des Herose Anschlusssteckers am anderen Ende des Kabels (rechts im Foto):



Wie finde ich heraus, welcher Anschluss-PIN was ist?

Weil kleine japanische Hände mit sehr kurzen Drähten zwischen zwei Platinen gelötet haben, ist es sehr schwer "noch bessere" Fotos zu machen. Bei Bedarf, sagt mir bitte genau, was ihr noch sehen müsst.

» Unten habe ich ein Bild angehängt. (Erlaubt das Forum nur ein Bild?)

Das Forum erlaubt auch mehrere Bilder. Einfach nacheinander hochladen und auf Vorschau klicken, dann das nächste Bild. Dateigröße beachten.

» Wie finde ich heraus, welcher Anschluss-PIN was ist?
»

Keine Ahnung. Nach dem verschwommenem Bild jedenfalls nicht.

» Nach dem verschwommenem Bild jedenfalls nicht.

Das Bild ist deshalb verschwommen, weil die Anschlussdrähte so kurz sind, dass ich den Vorverstärker von dem anderen "Gelump" nicht weit genug wegdrehen kann.

Wie müsste das Foto denn sein, damit was sagen kann? Was braucht Ihr ggf. sonst noch?

» » Nach dem verschwommenem Bild jedenfalls nicht.
»
» Das Bild ist deshalb verschwommen, weil die Anschlussdrähte so kurz sind,
» dass ich den Vorverstärker von dem anderen "Gelump" nicht weit genug
» wegdrehen kann.
»
» Wie müsste das Foto denn sein, damit was sagen kann? Was braucht Ihr ggf.
» sonst noch?

Vielleicht den Makromodus beim Photographieren verwenden?

» » Nach dem verschwommenem Bild jedenfalls nicht.
»
» Das Bild ist deshalb verschwommen, weil die Anschlussdrähte so kurz sind,
» dass ich den Vorverstärker von dem anderen "Gelump" nicht weit genug
» wegdrehen kann.
»
» Wie müsste das Foto denn sein, damit was sagen kann? Was braucht Ihr ggf.
» sonst noch?

Weiter weg mit der Kamera, dann den Bildausschnitt vergrößern und hier einstellen. Einfachste Bildbearbeitung. Und dann ist vielleicht ein Weiterkommen. Ohne ein scharfes Foto wirds wirklich nix.

Hallo,
auf dem Bild ist in der Tat wenig zu sehen. Üblicherweise wird das Signal an der Anode des PMT ausgekoppelt, oft an einem recht hochohmigen Widerstand von Anode an Masse. Die Anode selbst muß nicht unbedingt Hochspannung (1-2kV) führen, der Dynodenspannungsteiler mit der Kathode am Ende liegt meist an einer negativen Hochspannung.
Von der Anode sollte also ein Anschluß an den Vorverstärker gehen. Da bei einen Szintillationsdetektor kurze Impulse gemessen werden, ist die Verbindung zum Vorverstärker meist kurz und kapazitätsarm ausgeführt, oft mit auffälligen Isolationsbuchsen z.B. aus PTFE. Von so einem Lötpin in einer PTFE-Isolierung geht es dann meist direkt zum Gate des FET, evtl. über einen Koppelkondensator. Dieser Signalpfad sollte eigentlich gut zu erkennen sein. Beim FET oder MOSFET kommst Du jetzt eigentlich nur weiter, wenn Du den Typ erkennen kannst. Der Gate-Anschluß sollte ja einfach zu identifizieren sein. Was Drain oder Source sind, kann man dann nur einem Datenbuch entnehmen, messen kann man das i.A. nicht. Oder eben die Schaltung aufnehmen. Ich weiss jetzt im Moment nicht, ob es für FETs oder MOSFETs z. B. im TO-92-Gehäuse eine typische Anschlußbelegung gibt, ein Blick in Datenbücher hilft da aber weiter.
Die Zuordnung von + und - wäre dann der Schaltung zu entnehmen (Elkos!), der Ausgang auch nach Schaltung, meist erfolgt ja die Signalverarbeitung erst im nachfolgenden Diskriminator der wohl nicht an der PMT-Fassung hängt
+/- 12V sollten die normale Versogungsspannung sein (ist da ein OPV auf der Platine?), die 24V könnt ich jetzt nicht zuordnen, gibt es da noch irgendwelche Hilfsfunktionen, Relais oder dergleichen?

Grüße
Hartwig

» Weiter weg mit der Kamera, dann den Bildausschnitt vergrößern und hier
» einstellen. Einfachste Bildbearbeitung. Und dann ist vielleicht ein
» Weiterkommen. Ohne ein scharfes Foto wirds wirklich nix.

Das Problem sind die sehr sehr kurzen Kabel und der (nicht abschaltbare) Autofokus der Kamera (stellt immer auf den Vordergrund scharf). Ich muss also erstmal was auseinanderlöten, damit ich vernünftig fotografieren kann. Wird etwas dauern.

Nachdem ich jetzt mal rausgefunden habe wie man mehrere Fotos posten kann, habe ich im Eröffnungsposting "zur Überbrückung" nun noch ein Foto des Hirose-Stecker ergänzt, um dessen Belegung der 5 Pinne es im Endeffekt geht.

» » Weiter weg mit der Kamera, dann den Bildausschnitt vergrößern und hier
» » einstellen. Einfachste Bildbearbeitung. Und dann ist vielleicht ein
» » Weiterkommen. Ohne ein scharfes Foto wirds wirklich nix.
»
» Das Problem sind die sehr sehr kurzen Kabel und der (nicht abschaltbare)
» Autofokus der Kamera (stellt immer auf den Vordergrund scharf). Ich muss
» also erstmal was auseinanderlöten, damit ich vernünftig fotografieren kann.
» Wird etwas dauern.
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» Nachdem ich jetzt mal rausgefunden habe wie man mehrere Fotos posten kann,
» habe ich im Eröffnungsposting "zur Überbrückung" nun noch ein Foto des
» Hirose-Stecker ergänzt, um dessen Belegung der 5 Pinne es im Endeffekt
» geht.

Jede Kamera hat eine bestimmte Schärfentiefe. Gehst du weiter weg, dann ist mehr Spielraum für die Schärfe. Die hohe Auflösung der Kamera erlaubt dann auch einen kleineren, scharfen Bildausschnitt. Verwende einen einfarbigen Hintergrund ohne Struktur, auf den kann die Kamera nicht fokussieren. Oder, vielleicht geht das, per Hand den Focus einstellen.

LG Sel

Ich habe jetzt neue Fotos gemacht, sie (nach den Forenrichtlinien) in das erste Posting eingepflegt und alles hübsch geordnet.

Consuli

Hallo,
viel mehr könnte ich nach den neuen Bildern auch nicht sagen. Für die genaue Zuordnung der Anschlüsse wäre eine teilweise der Aufnahme der Schaltung nötig - aber mit solchen Bildern ist da wenig zu machen, Durchgangsmessungen würden das vereinfachen. Also nix, was man anhand von ein paar "schrägen" Bildern aus der Ferne sinnvoll machen kann. Die Steckerbelegung wäre auch per Durchgangsprüfung herauszufinden.
Das sieht mir nach einem alten Hamamatsu-Detektor aus - evtl. haben die ja noch Daten/Unterlagen.
Grüße
Hartwig

» Ich weiß, dass der (FET?)-Vorverstärker sehr sehr wahrscheinlich folgende
» Ein- und Ausgänge hat:
» Ground/ Masse
» +24 V
» -12 V
» +12 V
» Signalausgang (vorverstärkt)
» Signaleingang (BEKANNT)

Immer noch schwierig. Jedenfalls "+12V" steht auf der Platine, "O" wie Output (Signalausgang) könnte ein weiterer bezeichneter Anschluß sein. "-12V" steht auch auf der Platine. Anschluß "G" ist Masse für die symmetrischen 12V. Da gibts nichts mit 24 Volt. Anschluß "N" weiß ich nicht (blau).

LG Sel

»
» Jede Kamera hat eine bestimmte Schärfentiefe. Gehst du weiter weg, dann ist
» mehr Spielraum für die Schärfe. Die hohe Auflösung der Kamera erlaubt dann
» auch einen kleineren, scharfen Bildausschnitt. Verwende einen einfarbigen
» Hintergrund ohne Struktur, auf den kann die Kamera nicht fokussieren. Oder,
» vielleicht geht das, per Hand den Focus einstellen.
»
» LG Sel
Schärfentiefe ist aber eine andere Baustelle. Schärfentiefe ist der Bereich, wenn ich z.B. auf 5m fokussiere, dann ist z.B. alles zwischen 3 und 7m scharf. Deiser Bereich (4m) nennt man Schärfentiefe. Und diese ändert sich je nach Blendenöffnung. Je kleiner die Blendenöffnung also je größer der Blendenwert, umso größer wird die Schärfentiefe. Ist übrigens beim menschlichen Auge ähnlich. Wenn man also eine leichte Sehschwäche hat, sieht man bei Sonnenschein noch alles scharf, weil die Iris zu geht, und in der Wohnung kann man das Kleingedruckte nicht mehr lesen.

» Immer noch schwierig. Jedenfalls "+12V" steht auf der Platine, "O" wie
» Output (Signalausgang) könnte ein weiterer bezeichneter Anschluß sein.
» "-12V" steht auch auf der Platine. Anschluß "G" ist Masse für die
» symmetrischen 12V. Da gibts nichts mit 24 Volt. Anschluß "N" weiß ich nicht

Ja, das stimmt.

Aufgrund der Beschriftungen auf der Unterseite der Platine habe ich die Lötpins A bis E jetzt wie folgt zugeordnet:

A: Hellblau = -12 V
B: Orange = +12 V
C: Weiß = O = Output
D: Dunkelblau + dünn schwarz (auf dem gleichen Pin) = G = Ground/ Masse
E: Dick Schwarz = per Leiterbahn verbunden mit D = Ground/ Masse

F: Ich glaube es soll wohl "IN" heißen, "I" links neben dem Lötpin und "N" rechts neben dem Lötpin (ganz oben rechts auf der Unterseite der Platine). Auf jeden Fall wird dieser Löt-Pin über einen Tantal-Kondensator vom Ausgang des PMT-Spannungsteilers beschaltet.

» Das sieht mir nach einem alten Hamamatsu-Detektor aus

So ist es.

Hallo Hartmut!

Da habe ich ja wirklich Glück, dass ich in einem Elektronikforum an einen Physiker gelangt bin.

Die Belegung der Pins A bis E sehe ich als geklärt an. Vergleiche meine Antwort in sel Thread.

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.

Stellen wir uns mal ganz dumm:
- 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).





Ergo, handelt es sich um eine postive Hochvoltspannung des Photomultipliers?

Hallo,

» Stellen wir uns mal ganz dumm:
» - Es handelt sich um ein rotes Kabel. (Könnte auf eine positive
» PMT-Vesorgungsspannung hindeuten).

KANN, muss aber nicht. Es kann auch sein, dass die Isolierung nur rot ist, weil vielleicht die Farbauswahl an (Hochspannungs-)Kabeln nicht gegeben war. Wobei ich nicht weiß, ob so ein PMT positive oder negative Spannung braucht...
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» - Die verchromte Außenabschirmung ist korridiert. Metalle korridieren im
» positiven Voltbereich. (Könnte auf eine positive PMT-Vesorgungsspannung
» hindeuten).

Genausogut ist anscheinend der vordere Teil des BNC-Steckers versilbert; das läuft mit der Zeit gerne mal an (Ag-Oxid). Der hintere Teil zum Kabel hin scheint wohl verchromt zu sein.
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» Ergo, handelt es sich um eine postive Hochvoltspannung des
» Photomultipliers?

Da bin ich mir nicht wirklich sicher...

Grüß
d.o.M.

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Grüße
Michael