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 Asunto: Re: Analizador de pulsos- espectrometro gamma
NotaPublicado: Mar Feb 09, 2010 12:32 am 
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El analizador de ventana lo construi hace mucho tiempo y aunque lo he usado para diferenciar el torio del uranio no es realmente util. Imaginaros por ejemplo que tengo una muestra poco caliente y necesito una hora para sacar el espectro. Con la ventana necesitaria un tiempo tantas veces mayor mayor como canales pretenda sacar.

Una primera aproximacion del circuito es:
Cristal centelleador- fotomultiplicador- amplificador---- esto ya lo tengo
discriminador de pulso--- diferenciador- detector de paso por cero de la derivada- logica- disparador- convertidor flash- no la tengo hecha pero no me costaria mucho hacerlo
adquisicion del valor del pulso mediante PC, almacenamiento y presentacion de canales- software--- ahi es dodnde fallo.

Nota: la altura de pulso se debe de tomar en el pico del mismo, el pico se detecta porque la pendiente de la curva es 0, por lo tanto el diferencial del pulso tiene un paso por cero. El paso por cero solo es valido si el discriminador de pulso ha detectado pulso por encima de un valor minimo. Tambien deberia dotarse de un discriminador de pasos por cero falsos.


Bien, entonces es un analizador Multicanal !!!!

Ayudaré en lo que pueda.
Hace un tiempo se me habia ocurrido hacerlo con la placa de audio de PC, la idea era grabar directamente los pulsos provenientes del amplificador, y despues analizar digitalmente el archivo grabado. El software sería algo complejo, pero practicamente sin hardware y muy economico. Obviamente con la limitacion que el amplificador debería conformar pulsos anchos (30 microsegundos de ancho aprox) para que la placa lo pueda ver, por lo cual la tasa de conteo no podria ser muy alta. Pero nunca lo hice.
Otra vez se me ocurrió hacerlo con un DSPic (tienen ADCs muy rápidos), pero pequé de autosuficiente, creyendo que con la experiencia que tengo en micros de 8 bits me alcanzaba para largarme de lleno a los DSPics, de 16 bits, y tuve un fracaso rotundo, me volví loco tan solo para prender un LED.
Ultimamente me está rondando en la cabeza usar un PIC18F4553, pues ese PICs tienen un ADC 10 veces mas rapido que un PIC estándar y con 12 bits de resolucion (en lugar de los 10 bits normales), adémas puede trabajar con un reloj de hasta 48MHz; y estoy con ganas de intentarlo. A ese PIC los manejo sin ningun problema.
http://www.microchip.com/wwwproducts/De ... e=en530214

Saludos!
Héctor

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 Asunto: Re: Analizador de pulsos- espectrometro gamma
NotaPublicado: Mar Feb 09, 2010 12:46 am 
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Para los que quieran una introduccion a estos aparatos, y particularmente el Analizador Multicanal, les dejo este pdf:

http://www.canberra.com/pdf/Literature/ ... s%20sf.pdf

Saludos!
Héctor

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 Asunto: Re: Analizador de pulsos- espectrometro gamma
NotaPublicado: Mar Feb 09, 2010 1:24 am 
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Mandando al frente a anajesusa :lol:
El tiene un Analizador Multicanal !!!
Ya que los contadores hematológicos tambien utilizan analizadores multicanal (hace un espectro de tamaño de células sanguineas).

http://www.science-projects.com/Coulter/Coulter.htm

http://www.beckmancoulter.com/coulterco ... nciple.jsp

http://www.beckmancoulter.com/coulterco ... gh_res.jsp

http://www.beckmancoulter.com/coulterco ... ch_dpp.jsp

Saludos!
Héctor

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 Asunto: Re: Analizador de pulsos- espectrometro gamma
NotaPublicado: Mar Feb 09, 2010 6:38 pm 
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Hector..Gracias por los links :wink: .
Me introdujeron rápidamente en una instrumentación de la que desconocia su configuración e implementación.como el amplio rango de aplicaciones que tiene.
En el caso que ocupa a este hilo..cual es la separación promedio entre pulso y pulso detectado?
Y como se evita la confusión ante la simultaneidad de pulsos de igual o diferente energía?..sera por post procesamiento en el soft?.
Rozita.

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 Asunto: Re: Analizador de pulsos- espectrometro gamma
NotaPublicado: Mar Feb 09, 2010 7:31 pm 
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Citar:
En el caso que ocupa a este hilo..cual es la separación promedio entre pulso y pulso detectado?


Es aleatorio. La desintegración radiactiva cumple la distribución de Poisson

Citar:
Y como se evita la confusión ante la simultaneidad de pulsos de igual o diferente energía?..sera por post procesamiento en el soft?.


Trabajando a bajas tasas de conteo la probabilidad es infinitesimal. Cuando es apreciable se puede calcular, justamente aplicando la distribución de Poisson. Tambien se usan circuitos que detectan (por estar deformados, cuando la coincidencia no es perfecta), que rechazan los pulsos apilados.
Hay casos donde el apilamiento es muchísimo mas probable que lo que se calcula con la distribucion de Poisson, por ejemplo cuando un nucleido emite dos rayos (o mas) gammas en forma simultánea. El ejemplo clasico es el Co-60 que emite un gamma de 1173 KeV y otro de 1332 KeV de manera casi simultanea, por lo cual el pico suma (2505 Kev) será apreciable. Para hacerlo desaparecer, se aleja la fuente del detector, para que el ángulo de captacion del detector sea menor a 90 grados, porque esos dos rayos gammas, si bien son casi simultaneaos, salen uno a 90 grados del otro.

http://es.wikipedia.org/wiki/Distribución_de_Poisson


Saludos!
Héctor

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 Asunto: Re: Analizador de pulsos- espectrometro gamma
NotaPublicado: Mar Feb 09, 2010 7:40 pm 
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Gracias Hector..otra vez :wink:
Si bien como dices los pulsos son aleatorios temporalmente..¿que velocidad mínima de muestreo se necesitaría en este caso?.
Hay persistencia en el cristal de centelleo ?..si la hay ¿sabes de cuanto es?..en otras palabras ..cual seria el ancho esperable de los pulsos?.
Espero no cansarte con mis preguntas :wink:
Rozita

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 Asunto: Re: Analizador de pulsos- espectrometro gamma
NotaPublicado: Mié Feb 10, 2010 12:27 am 
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Citar:
Si bien como dices los pulsos son aleatorios temporalmente..¿que velocidad mínima de muestreo se necesitaría en este caso?.


La velocidad de muestreo necesaria depende de la actividad maxima (o mejor dicho tasa de conteo maxima) que quieras medir.
Para medir muestras de baja actividad (muestras ambientales), no se necesita mucha velocidad, pues la tasa de conteo es muy baja.
Si estas midiendo un pedacito de combustible quemado de un reactor, necesitaras una velocidad de muestreo alta.
Los aparatos comerciales actules rondan en velocidades de 0,8 a 10 microsegundos (eso no es sólo el tiempo de conversion del ADC, sino tambien el tiempo de muestreo del "sample&hold" y el tiempo de procesamiento hasta guardar el dato en la memoria.
Antiguamente se podian encontrar tiempos de conversion de hasta 50 microsegundos.

Las tecnicas de digitalización tambien han variado con el tiempo, los mas antiguos eran del tipo "wilkinson", que consistia en un convertidor de altura de pulso (la del pulso de entrada) a ancho de pulso (un pulso digital, cuyo ancho era proporcional a la altura del pulso de entrada), y durante el tiempo que duraba ese pulso se hacia contar un contador a 100 o mas MHz, de un oscilador de cristal. El conteo al final del pulso, era el valor de salida del ADC. Una vez que se guardaba ese valor en memoria, se reseteaba el contador.

Desde los '80 hasta hoy, se usa la tecnica se muestrear la tension maxima del pulso a medir, con un circuito "sample&hold" o muestreador-sujetador y convertir ese valor muestreado con un ADC rápido, del tipo aproximaciones sucesivas, flash o delta-sigma.
Aparentemente ese es el metodo que elijió el profe, porque comentó el circuito "sample&hold", como asi tambien el diferenciador y detector de cruce por cero, necesario para que el ·sample&hold· tome el valor de tensión del maximo del pulso.

Desde mediados de los '90 hasta hoy, en la gama alta de estos equipos se impuso la tecnica "DSP" (Digital Signal Procesing) , que es algo así como tener la electronica de un osciloscopio digital muy rápido, digitalizar toda la señal y no sólo los maximos de los pulsos, luego el software se ocupa de buscar los maximos, e incluso de mejorar la señal usando filtros digitales.

Saludos!
Héctor

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 Asunto: Re: Analizador de pulsos- espectrometro gamma
NotaPublicado: Mié Feb 10, 2010 12:35 am 
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Cuán complicado es hacer que un PIC contenga una serie de instrucciones las cuales comunicandose con un PC pueda realizar mediciones (ADC) y enviarlas la PC, generar valores (DAC) y por último leer y escribir puertos lógicos.
Hace rato que esto me da vueltas..........
Pongo un ejemplo de lo que digo:
SET_L, X (puerto), [ON,OFF]
GET_L, X (puerto) (digital)
SET_A, X (puerto), X (ADC)
GET_A, X (puerto) (DAC)
Con respecto a X (puerto) estoy pensando en puertos reales o quizás seleccionables via conmutadores (4066).
Creo que el boti ya tiene bastante sobre eso :)
Pongo las intrucciones con nombres nemotécnicos (p.ej. set l -asigne el valor lógico-) pq. es más fácil recordar, el alemán no me alcanza pero trata!.
Por supuesto algún reporte de error de que el pueto X no existe! jeje

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Si descartas lo imposible, lo improbable es la causa.


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 Asunto: Re: Analizador de pulsos- espectrometro gamma
NotaPublicado: Mié Feb 10, 2010 12:45 am 
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Hector..gracias otra vez.. :wink:

En los sistemas que diseñe con power basic, por medio de restas sucesivas y consecutivas de los datos muestreados y ordenados en un array,cuando el signo de la resta se invertía..ese es el punto de máxima amplitud o el "cero" de la derivada, claro que es para una aplicación totalmente diferente ..pero el algoritmo es el mismo..restas sucesivas para hallar el valor máximo de una serie de muestras.
Seguramente no es la invención de la pólvora ..pero es muy simple y rápido en la ejecución..y también en su programación.. :D
Rozita.

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 Asunto: Re: Analizador de pulsos- espectrometro gamma
NotaPublicado: Mié Feb 10, 2010 12:55 am 
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Registrado: Sab Dic 24, 2005 12:12 am
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Hay persistencia en el cristal de centelleo ?..si la hay ¿sabes de cuanto es?..en otras palabras ..cual seria el ancho esperable de los pulsos?.

El tiempo de decaimiento del crystal es de 250 nanosegundos, por lo tanto es bastante mas rapido que la electronica,
El ancho de pulso depende entonces de cuan rapido es mi adc y cuan bueno el Sample&Hold.
Lo estándar es 2 microsegundos.

Esta es la Hoja de Datos del cristal centellador NaI(Tl)
http://cid-ce4d8545e1c28958.skydrive.li ... -Sheet.pdf

Saludos!
Héctor

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