Bloque analizador de pulsos PX5

La unidad analizadora de pulsos PX5 es un procesador de pulsos digitales de laboratorio avanzado, un analizador multicanal y una fuente de alimentación.

Peculiaridades

Compatible con todos los detectores Amptek (SDD, Si-PIN, CdTe);
Incluye:
- Amplificador de pulsos digital;
- Analizador multicanal incorporado;
- Unidad de potencia.
Compatible con detectores de otros fabricantes y preamplificadores de cualquier polaridad;
Alta velocidad de conteo con excelente estabilidad y rendimiento;
Más de 8.000 canales de salida del analizador;
Modo osciloscopio: convertidor digital a analógico para monitorización de pulsos.

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Software

Software libre encargado de recoger datos y mostrarlos;
Kit de software libre para desarrolladores.

Nutrición

Alto voltaje ajustable de ±100 V a ±1,5 kV;
Polarización de alto voltaje ajustable (±100 V a ±1,5 kV);
Fuente de alimentación para refrigeración termoeléctrica con sistema de retroalimentación;
Controlado por +5VDC (adaptador de CA incluido).

Parámetros técnicos

Bajo consumo: 3W;
Tamaño pequeño: 165 x 135 x 40 mm;
Peso ligero: 750 g.

Solicitud

Detectores de rayos X y rayos gamma;
Equipo nuclear;
Sistemas portátiles;
Equipos OEM y especializados;
Control tecnológico.

Descripción

El PX5 interconecta (1) un detector de rayos X y rayos gamma y un preamplificador con (2) una computadora de adquisición de datos y un software de control. Diseñado específicamente para la serie XR100 de detectores de Amptek (SDD, Si-PIN, CdTe), el PX5 se puede utilizar con una variedad de otros detectores y preamplificadores, incluidos los detectores HPGe y los centelleadores. Es compatible con preamplificadores de ambas polaridades. El PX5 incluye un analizador de pulsos de alta calidad, un analizador multicanal y fuentes de alto y bajo voltaje.

El PX5 ofrece una serie de ventajas sobre los sistemas tradicionales, como un rendimiento mejorado (resolución muy alta, alto rendimiento y mayor estabilidad), amplias opciones de personalización para la optimización total del sistema y una gran cantidad de opciones plug-and-play. El PX5 se basa en la última generación de tecnología de procesamiento de pulsos digitales de Amptek, también utilizada en la gama DP5.

La señal de entrada del PX5 es la señal de salida del preamplificador. El PX5 digitaliza la señal de salida del preamplificador mediante procesamiento de señal digital en tiempo real, determina la amplitud de los picos y registra este valor en su memoria de histograma, generando un espectro de energía. Luego, el espectro se transmite a una computadora a través de uno de los puertos del PX5 (USB, Ethernet o RS232).

PX5 es compatible con sistemas operativos de 32 y 64 bits, incluido Windows 7.

El PX5 es un sistema completo de procesamiento de pulsos digitales con fuente de alimentación.

Digitaliza la señal del preamplificador.
Genera el espectro de salida de un analizador multicanal
Genera el espectro de salida de un analizador multicanal (MCA)
Proporciona todas las fuentes de alimentación necesarias para los detectores de la serie Amptek XR100.

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Figura 1

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Fig. 2 Diagrama de bloques de un sistema típico que utiliza PX5 y el detector Amptek XR100SDD.

Características

Parámetros del procesador de pulsos digitales

Ajustes de ganancia	Combinación de ajuste de cadena gruesa y fina, ajustable suavemente de x0,75 a x516.
Amplificación aproximada	16 pasos de ajuste grueso dispuestos lógicamente desde x0,75 a X413.
Ganancia suave	Ganancia suave ajustable de 0,75 a 1,25, resolución de 13 bits
Escala completa	Pulso de entrada de 1000 mV con ganancia X1
Ganar estabilidad	<30 ppm/°C (típico)
Frecuencia de reloj del ADC	Convertidor analógico-digital de 12 bits y 20 u 80 MHz.
Forma del pulso	Trapezoidal o de pico (Un amplificador semigaussiano con tiempo de modelado t tiene un tiempo de pico de 2,4 t y es comparable a una forma trapezoidal del mismo tiempo de pico)
Hora pico	Software seleccionable de 0,05 a 102 µs, correspondiente a tiempos de modelado semigaussiano de 0,04 a 42,5 µs.
Tiempo de meseta	Software seleccionable para cada tiempo pico (dependiente del tiempo pico), >0,05 µs.
Velocidad máxima de conteo	Con un tiempo pico de 0,2 µs, 4x106 cuentas por segundo
Tiempo muerto	1.05 hora punta. Sin tiempo de conversión.
Velocidad de conteo en canal rápido	20 MHz: 200, 400, 1600 ns 80 MHz: 50, 100, 400 ns
Tiempo de resolución de pulso en canal rápido	1,2 x tiempo pico en canal rápido (mínimo 60 ns)
Selección de pulso	Se seleccionan los pulsos con un tiempo mayor que el tiempo de resolución en el canal rápido y se rechazan aquellos con un tiempo menor que el tiempo muerto (tiempo pico 1,05).
Restaurar línea de escaneo	Asimétrico, 16 configuraciones de velocidad de respuesta seleccionables por software.
Dependencia del tiempo de subida (RTD)	El procesador digital puede seleccionar pulsos programáticamente en función de su tiempo de subida.
Puerta	La puerta de enlace de entrada se utiliza para determinar si una señal debe incluirse en el espectro. Hay dos modos de puerta de enlace posibles: activa o pasiva (desactivada)

Parámetros del analizador multicanal (MCA)

Número de canales	Software seleccionable entre: 256; 512; 1.000; 2.000; 4.000; u 8.000 canales.
Número de bytes por canal	3 bytes (24 bits), 16,7x106 eventos.
Tiempo de recogida de señales	Desde 10 ms hasta 466 días.
Tiempo de transferencia de información	USB: 1.000 canales en 4,8 ms; Ethernet: 1.000 canales en 35 ms
Tiempo de conversión	CAROLINA DEL NORTE
Ajustes preestablecidos	Hora, número de eventos, número de eventos por canal.
Base de tiempo MCS	De 10 ms/canal a 300 s/canal
Gestión externa de MCA	Entrada: los pulsos son aceptados solo por lógica externa.

Equipo

Microprocesador	Laboratorios de silicio 8051F340 8051
Memoria externa	512 kb, SRAM
Software integrado	El procesamiento de señales está controlado por un software integrado, que puede actualizarse para fines específicos.

Conexión

RS-232	Interfaz RS-232 estándar con velocidad de hasta 115 o 56 kBytes.
USB	Estándar USB 2.0 de velocidad completa (12 Mb/s).
Ethernet	Estándar 10Base-T

Conexión

Entrada analógica (BNC)	La entrada analógica acepta pulsos positivos o negativos provenientes de un preamplificador sensible a la carga.
Nutrición	+ 5 VCC.
USB	Conector mini USB estándar.
Ethernet	Conector Ethernet estándar.
AUX-1 (BNC)	Se puede configurar como: (1) salida analógica, para monitorear pulsos amplificados o diagnósticos de señales; (2) salida digital para diagnósticos de señales; o (3) entrada digital.
AUX-2 (BNC)	Se puede configurar como: (1) salida digital para diagnóstico de señales; o (2) entrada digital para sincronización de adquisición de datos.
AUX-3 (conector 15 pin D "hembra")	Incluye: (a) líneas para interfaz RS232, (b) dos líneas que pueden configurarse como entrada o salida digital, (c) 8 salidas para analizadores de un solo canal (SCA), y (d) una línea para control remoto de energía.

Alimentación XR100: Conector Lemo de 6 pines.

1	Temperatura
2	Desplazamiento (hasta ±1500 V)
3	-8,5 o -5 VCC
4	+8,5 o +5 VCC
5	- enfriamiento (puesta a tierra)
6	+ enfriamiento
Puesta a tierra en el cuerpo

Nutrición

+5 V	+5 VCC a 500 mA (2,5 W). La corriente depende directamente de la temperatura del detector y varía de 300 a 800 mA a 5 VCC.
Rango de entrada	+4 V a +5,5 V (0,4 a 0,7 A).
El comienzo del proceso de transición	2 A a <100 ns

Entradas y salidas adicionales

Conectores que se encargan de emitir señales lógicas no relacionadas con la aplicación principal del PX5: adquisición de espectro y su transmisión fuera de la interfaz estándar. Se trata principalmente de señales lógicas de bajo nivel relacionadas con cada pulso individual, su procesamiento por el PX5; se utilizan para sincronizar la adquisición y acumulación de datos del PX5 con equipos externos y para la emisión directa del conteo/temporización. Las señales se describen a continuación.
Analizador de canal único (SCA)	8 analizadores monocanal.
Salida digital	2 salidas independientes, 8 configuraciones seleccionables por software: INCOMING_COUNT, PILEUP, MCS_TIMEBASE, etc. Niveles LVCMOS (3,3 V) (compatible con TTL).
Entrada digital	2 entradas independientes, el modo se selecciona programáticamente entre: MCA_GATE, EXTERNAL_COUNTER.
Salida DAC	Se utiliza en modo osciloscopio para visualizar la forma de onda del pulso y otros diagnósticos de señales. Rango de voltaje: 0 a 1 V.
Osciloscopio digital	Visualización del oscilograma en la PC. Visualización de la forma de la señal de salida, señal de entrada en el ADC, etc., seleccionada mediante programación.

Características generales y entorno externo

Temperatura de funcionamiento	Desde -40 °C hasta +85 °C.
Período de garantía	1 año
Vida útil	De 5 a 10 años, dependiendo del uso.
Duración	Más de 10 años en condiciones secas.
Almacenamiento y transporte	-40°C a +85°C, 10 a 90% de humedad sin condensación
Correspondencia	Compatible con RoHS
	Certificación TUV Certificado #: CU 72112987 01 Probado: UL 61010-1:2004 R10.08 2009-09-09 61010-1-04+GI1 (R2009)

Dimensiones

Dimensiones	165 x 135 x 40 mm
Peso	750 gramos

Interfaz de software
Ministerio de Salud Pública y Política Social	El PX5 se puede controlar mediante la pantalla DPPMCA de Amptek y el software dedicado. Este programa controla y configura completamente el PX5, adquiere y muestra estos datos. Admite ROI, calibración, búsqueda de picos, etc. El software DPPMCA incluye una interfaz para análisis XRF y un paquete de software. Se ejecuta en Windows XP PRO SP3 o posterior.
Kit de desarrollo de software	El PX5 incluye un kit de desarrollo de software (SDK) gratuito. El usuario puede utilizar este kit para escribir su propio código para controlar el PX5 y resolver sus propios problemas.
Software de demostración de VB	El software de demostración de VB se ejecuta en una computadora personal y permite al usuario configurar el PX5, iniciar y detener la recopilación de datos y guardar archivos de datos. Viene con el código fuente y el usuario puede modificarlo. Este software está diseñado para demostrar cómo controlar el PX5 de forma manual o a través de la interfaz USB o RS-232 utilizando comandos básicos sin un SDK. Esto es necesario principalmente cuando se escribe software para plataformas que no sean Windows.

Entrada/salida digital ( E/S ): conector D de 15 pines (hembra)

1	tierra
2	RS232-TX
3	RS232-RX
4	SCA 6 fuera
5	SCA 5 fuera
6	tierra
7	Auxiliar 3
8	Auxiliar 4
9	SCA 8 fuera
10	Encendido externo
11	SCA 7 fuera
12	SCA 1 salida
13	SCA 2 salida
14	SCA 3 fuera
15	SCA 4 fuera

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Fig. 3 Fotografía del cable de E/S.

Rendimiento vs. tiempo pico PX5

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Fig. 4 Rendimiento de PX5 para diferentes horas pico. Obtenido utilizando un detector Amptek XR-100SDD.

Señal PX5

Fig. 5 Señales PX5, desde la salida del preamplificador hasta la forma del pulso.

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Fig. 6 Forma del pico PX5.

Interruptor de alto voltaje

¡Advertencia! El uso de una polaridad incorrecta puede provocar daños en el detector que no están cubiertos por la garantía. Compruebe siempre la polaridad correcta antes de encender el PX5.

El PX5 puede suministrar potencial positivo o negativo. La polaridad se establece mediante el interruptor que se muestra a continuación. Los detectores Amptek Si-PIN y CdTe requieren potencial positivo. El uso de potencial negativo provocará daños al detector que no están cubiertos por la garantía. Los detectores Amptek SDD requieren potencial negativo. El uso de potencial positivo provocará daños al detector que no están cubiertos por la garantía.

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Fig. 7 Interruptor de alto voltaje PX5 configurado en modo de potencial positivo para detectores Si-PIN o CdTe.

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Fig. 8 Interruptor de alto voltaje PX5 configurado en modo de potencial negativo para el detector SDD.

¡PRECAUCIÓN! El uso de una polaridad incorrecta puede provocar daños en el detector que NO están cubiertos por la garantía. Compruebe siempre la polaridad correcta antes de encender el PX5.

Sistema XRF completo