Przetwornica zbudowana jest na jednej z moich ulubionych kostek TL494, jest wyśmienita do wszelkiego rodzaju zasilaczy, jak się okazuje także wysokonapięciowych. Na jej wyjściu mamy dwa sygnały przesunięte w fazie o 180 st. dodatkowo wzbogacone o czas martwy. Sygnały te po wzmocnieniu w driwerze TC427 sterują dwoma tranzystorami MOSFET, które naprzemiennie załączają wcześniej nawinięte uzwojenia naszego transformatorka. Wysokie napięcie na wyjściu układu poprzez dzielnik wprowadzone jest do sterownika, co zapewnia sprzężenie zwrotne umożliwiające kontrolę potencjału a jeśli w dzielniku znajdzie się potencjometr da nam to możliwość regulacji tego napięcia. W moim układzie zastosowałem dwa potencjometry o różnej rezystancji podłączone jak na schemacie dzięki czemu jednym reguluję napięcie w szerokim zakresie a drugim mogę je doprecyzować.
Rys. 14 Zmontowana płytka PCB.
Odpowiednio dobierając wartości tych potencjometrów, dodatkowych rezystorów w dzielniku oraz przekładnię transformatora można wybrać zakres napięcia, jakiego akurat potrzebujemy. Dla podanych na zakończeniu artykułu wartości uzyskałem regulację w zakresie 400 V - 2000 V czyli idealne do eksperymentów z fotopowielaczami jak i innymi detektorami, które wymagają wysokiego napięcia.
Rys. 15 Mój synek Wiktorek dokonuje pomiaru napięcia na wyjściu.
Na zdjęciu powyżej widzimy, że nasza przetwornica działa, wtedy jeszcze uzyskałem trochę za wysokie napięcie z górnego zakresu bo ponad 3 kV i było trochę za wysokie więc eksperymentalnie poprawiałem wartości rezystorów w dzielniku sprzężenia. To było znacznie łatwiejsze niż przewijanie uzwojenia wtórnego transformatora. Mając już źródło mogłem zabrać się już za budowę detektora.
Rys. 16 - 18 Fotopowielacz XP2102 w trakcie przygotowań do budowy detektora (kliknij by powiększyć).
Do budowy detektora użyłem fotopowielacza ze zdjęć powyżej, te fotopowielacze znajdowały się na obrzeżach płyty scyntylatora z tomografu i od tych większych różnią się jedynie mniejszą powierzchnią fotokatody. Zastosowałem akurat ten ze względu na tą mniejszą fotokatodę bo dysponuję scyntylatorem NaI(Tl) w szczelnej obudowie, który idealnie do niego pasuje. Poza tym całość trzeba zabudować w szczelnym pojemniku metalowym, który po pierwsze odetnie wszelkie światło z zewnątrz bo jak wiemy każdy najmniejszy promyczek zafałszował by pracę detektora a nawet go uszkodził, a po drugie wyekranuje wszelkie zakłócenia elektromagnetyczne, w układzie będą płynęły znikome prądy więc nawet zakłócenia z sieci energetycznej mogły by indukować w przewodach zakłócenia. Znalazłem bardzo ładny aluminiowy pojemnik po dobrym trunku, który nada się idealnie i spełni oba powyższe warunki.
Rys. 19 - 21 Aluminiowy pojemnik i montaż gniazd BNC (kliknij by powiększyć).
W tym pojemniku zamontowałem dwa gniazda BNC bo nie tylko fotopowielacz ale i wszystkie przewody i połączenia należy ekranować. Gniazda są dwa bo pierwszym doprowadzę wysokie napięcie ze zbudowanej wcześniej przetwornicy a drugim wyprowadzę sygnał z anody fotopowielacza, w jednym i drugim przypadku użyję ekranowanych przewodów koncentrycznych z wtykami BNC, powinno to jeszcze bardziej ograniczyć szum, z którym i tak pewnie trzeba będzie powalczyć.
Rys. 22 - 24 Obudowa detektora z zamontowanymi gniazdami.
Czas zacząć te wszystkie kabelki łączyć, na pewno nie zrobimy tego bez dokładnego opisu wyprowadzeń i tu z pomocą przychodzi karta katalogowa, którą udostępniam poniżej:
By przymocować fotopowielacz do podstawy z gniazdami użyłem tej samej plastikowej podstawy, na której znajdowała się oryginalna płytka widoczna na wcześniejszych zdjęciach. Do nóżek przymocowałem metalowe elementy dystansowe by zrobić trochę więcej miejsca na drabinkę rezystorową i później na przedwzmacniacz.
Rys. 25 - 27 Fotopowielacz przymocowany do podstawy i montaż drabinki rezystorowej.
Na początku rezystory miałem po prostu połączyć w szereg, ale postanowiłem zrobić to trochę bardziej profesjonalnie i wytrawiłem płytkę PCB, którą podobnie jak fotopowielacz przymocowałem do podstawy. Widać ją na zdjęciu 27, od góry podłączyłem przewód wyprowadzony z gniazda zasilania wysokim napięciem. Wartości rezystorów dobrałem tak, jak sugerowała karta katalogowa dla maksymalnego wzmocnienia. W karcie podane są cyfry pomiędzy kolejnymi elektrodami i tak jeśli jest 0,5 to u mnie jest 0,5 MΩ, 1 to 1 MΩ.
Rys. 28 - 30 Dynody połączone z odpowiednimi rezystorami na drabince.
Na zdjęciu 28 widać, że wyprowadzenie z gniazda BNC wysokiego napięcia zaizolowałem plastikową rurką i klejem Poxipol. Produkowane są specjalne gniazda dla wysokiego napięcia, które mają już odpowiednie zabezpieczenia, niestety ja takiego pod ręką nie mam więc musiałem zabezpieczyć zwykłe gniazdo przed możliwością ulotu potencjału do obudowy bo odległość od gorącego przewodu do masy jest niewielka.
