ungelöst Mehrere Quellen in einem Schema

[beldowsk]

Hallo,

Mal abgesehen von LTspice, hier ein paar Anmerkungen zur realen Hard- und Software:

Ein Szintillationsdetektor besteht aus einem Kristall in dem durch ionisierende Strahlung Lichtblitze ausgelöst werden. Ein angeschlossener Photomultiplier (PMT) verstärkt diese Lichtblitze und liefert einen Impuls dessen Amplitude proportional zur Energie der ionisierenden Strahlung ist. Für den privaten Bereich gibt es Schaltungen (PMT-Adapter), die den sehr kurzen, hochfrequenten Impuls so weit in die Länge ziehen, dass er mit einer Soundkarte digitalisiert werden kann. Mit freier Software können diese digitalisierten Impulse ausgewertet werden. Übersteuerte oder überlagerte Impulse werden verworfen, von wohlgeformten Impulsen wird die Amplitude bestimmt. Der Bereich der möglichen Amplituden ist in eine endliche Zahl von Einzelbereichen unterteilt. Für einen Impuls mit einer gemessenen Amplitude wird in dem dazu passenden Einzelbereich ein Zähler um 1 erhöht. Nach einiger Messzeit ergibt sich ein Histogramm/Spektrum in dem über der x-Achse (also der Amplitude die proportional zur Energie der ionisierten Strahlung ist) die gezählten Impulse (oder deren Häufigkeit in Anzahl/Messzeit) aufgetragen sind. Mit diesem Histogramm/Spektrum lassen sich die strahlenden Materialien identifizieren. Strahlende Materialien liegen üblicherweise aber nicht als isoliertes Element, sondern als Zerfallsreihe mehrerer Elemente vor. Erste Messungen werden im privaten Bereich meist mit Pottasche (eine Backzutat) gemacht, sie enthält das radioaktive Isotop Kalium40, das im Histogramm/Spektrum einen Peak bei 1460,8 keV erzeugt. Andere Stoffe mit natürlicher Radioaktivität sind z.B. Schokolade mit hohem Kakao-Anteil, verschiedene Mineralien, …

Das anliegende Histogramm/Spektrum ist mit einem 2"-Detektor in 15 Minuten aufgenommen worden. Die Hintergrundstrahlung ist in grau zu sehen, in blau ein Uraninit-Steinchen (natürliches Mineral).

Gruß Andreas

 

[beldowsk]

Hallo,

mit Änderungen im LTspice-Schema oder neuer Hardware bin ich noch nicht weiter gekommen.

In den letzten Tagen habe ich versucht der Mathematik hinter der EXP-Funktion von LTspice näher zu kommen. Zunächst mit dem freien Mathcad-Clone „Smath Solver“. Dabei hatte ich schon etliche Probleme. Im zip-Archiv ist neben der Programmdatei auch ein PDF zu finden. Es war mir auch nicht gelungen mit Smath eine Short-Time Fourier Transformatin (STFT) des Impulses zu realisieren.

Für Octave (freie matlab-Clone) habe ich ein Unterprogramm gefunden, das eine STFT durchführt und ein buntes Spektrogramm ausgibt. Leider kann ich mit dem Ergebnis nicht wirklich etwas anfangen.

Kann mir Jemand bei der Interpretation der Ergebnisse helfen?

Gruß Andreas

 

[beldowsk]

Anmerkung zum Spektrogramm:

Das Unterprogramm "myspecgram" setzt alle Wert die unter -70 dB auf -70 dB (im Code wird fälschlicherweise von -35 dB gesprochen), daraus resultiert im Spektrogramm die horizontale Ebene zu den höheren Frequenzen hin. Auf die Frage
Please enter the maximum frequency (Hz)\n you wish to see on the display:
macht daher die Eingabe von Fs/2 kaum Sinn (zumal aus dem LTspice-Export ein Fs = Sample = 9.768.000 [Hz] resultiert), 10^6 war hier der von mir eingegebene Wert.

Gruß Andreas

 

[beldowsk]

Hallo UBo,

ist das mit +600 VDC an GND aus #11 so ernst gemeint?

Gruß Andreas

 

[UBo]

Hallo Andreas
ja das ist so ok, da ja an RL das Signal entsteht und das der Bezugspunkt für die Signaklette ist. Im Aufbau sollte allerdings -HV nirgens mit dem Rechner verbunden sein.
Gruß

 

[beldowsk]

Hallo UBo,
dann hab ich aber keine HV mehr an der Anode?! OK, die ist für die Signalverarbeitung vielleicht ja wirklich nicht wichtig. Kann ich dann aber nicht die HV-Quelle ganz aus dem Schema rauslöschen?
In der realen Hardware brauche ich aber die HV an der Anode. Außerdem liegt die Kathode an der Masse beider BNC-Kabel (Signal und HV) und ich will die HV auch nicht am Gehäuse haben.
Anbei Mal mein aktuelles Schema im Vergleich zum alten Schema. Die beiden C's an V- der OpAmps hab ich Mal mit reingezeichnet damit ich sie in der Hardware später nicht vergesse. Für die Simulation dürften sie überflüssig sein.
Allerdings ist für mich die Frage noch nicht beantwortet, wo die 4 C's an den V+ und V- Anschlüssen der OpAmps mit dem anderen Ende hin müssen? Ist virtGND wirklich richtig, oder müssen sie an GND des Signals?
Gruß Andreas