Блок анализатора импульсов PX5
Блок анализатора импульсов PX5-- улучшеный лабораторный цифровой процессор импульсов, многоканальный анализатор и блок питания.
Особенности |
- Совместим со всем детекторами Amptek (SDD, Si-PIN, CdTe);
- Включает в себя:
- Цифровой усислитель импульсов;
- Встроенный многоканальный анализатор;
- Блок питания.
- Совместим с детекторами других производителей и предусилителями любой полярности;
- Высокая скорость счета с превосходной стабильностью и пропускной способностью;
- Свыше 8,000 выходных каналов анализатора;
- Режим осциллографа — цифро-аналоговый преобразователь для контроля импульсов.
Программное обеспечение
- Бесплатное ПО отвечающее за сбор данных и их отображение;
- Бесплатный комплект ПО для разработчиков.
Питание
- Подстраивающееся высокое напряжение от ±100В до ±1.5кВ;
- Регулируемое смещение высокого напряжения (от ±100 В до ±1.5 кВ);
- Питание термоэлектрического охлаждения с системой обратной связи;
- Управляется напряжением +5В постоянного тока (прилагается адаптер для переменного тока).
Технические параметры
- Низкая мощность: 3 Вт;
- Малый размер: 165 x 135 x 40 мм;
- Малый вес: 750 г.
Применение
- Детекторы рентгеновских и гамма лучей;
- Ядерное оборудование;
- Портативные системы;
- OEM и специализированное оборудование;
- Технологический контроль.
Описание
PX5 связывает между собой (1) детектор рентгеновсикх и гамма лучей с предусилителем и (2) и компьютер сбора данных с управляющим програмным обеспечением. Разработанный специально для детекторов Amptek серии XR100 (SDD, Si-PIN, CdTe), PX5 может быть использован с множеством других детекторов и предусилителей, в том числе HPGe детекторами и сцинтиляторами. Он совместим предуселителями обеих полярностей. PX5 включает в себя высококачественный анализатор импульсов, многоканальный анализатор и источники высокого и низкого напряжения.
PX5 обладает рядом приемуществ перед традиционными системами, такими как улучшенные характеристики (очень высокое разрешение, высокая пропускная способность и повышенная стабильность), широкие возможности настройки для полной оптимизации системы и множество дополнительно подключаемых опций. PX5 основан на новейшем поколении технологий цифровой обработки импульсов компании Amptek, также использующейся в линейке DP5.
Входящий сигнал в PX5 — это выходной сигнал с предусилителя. PX5 оцифровывает выходной сигнал предусилителя, применяя цифровую обработку сигнала в реальном времени, определяет амплитуду пиков и записывает это значение в свою гистограмму памяти, генерируя энергетический спектр. После чего спектр передается на компьютер через один из портов PX5 (USB, Ethernet или RS232)
PX5 совместим с 32 и 64 разрядными операционными системами, включая Windows 7.
PX5 — полноценная система цифровой обработки импульсов с блоком питания.
- Оцифровывает сигнал с предусилителя
- Генерирует выходной спектр многоканального анализатора
- Генерирует выходной спектр многоканального анализатора (MCA)
- Обеспечивает всё необходимое питтан е для детекторов Amptek серии XR100.
Рис. 1
Рис. 2 Блок схема типовой системы использующей PX5 и детектор Amptek XR100SDD.
Характеристики
Параметры цифрового процессора импульсов
|
Настройки усиления |
Комбинация грубой и тонкой регулировки цепи плавно регулируемой от x0.75 до x516. |
|
Грубое усиление |
16 логически расположенных шагов грубой настройки от x0.75 до X413. |
|
Плавное усилиние |
Плавное усиления регулируется в пределах от 0,75 до 1,25, разрешение 13 бит |
|
Полная шкала |
1000 мВ входного импульса при усилении X1 |
|
Стабильность усиления |
<30 ppm/°C (типовое значение) |
|
Тактовая частота АЦП |
20 или 80 МГц, 12-битный АЦП. |
|
Форма импульса |
Трапециевидная или пиковая (Полугауссовский усилитель с временем формирования t имеет пиковое время время 2.4t и сопоставим с трапециевидной формой того же самого пикового времени) |
|
Пиковое время |
Программно выбираемо от 0.05 до 102 мкс, соответствующих полугауссовским временам формирования от 0.04 до 42.5 мкс. |
|
Время плато |
Программно выбираемо для каждого пикового времени (зависит от пикового времени), >0.05 мкс. |
|
Максимальная скорость счета |
При значении пикового времени 0.2 мкс, 4х106 счетов в секунду |
|
Мертвое время |
1.05 пикового времени. Время преобразования отсутствует. |
|
Скорость счета на быстром канале |
20 MГц: 200, 400, 1600 нс 80 MГц: 50, 100, 400 нс |
|
Время разрешения импульсов на быстром канале |
1.2 x пикового времени на быстром канале (минимум - 60 нс) |
|
Отбор импульсов |
Выбираются импульсы со временем большим чем время разрешения на быстром канале и отсеиваются с временем меньшем чем мертвое время (1.05 пикового времени) |
|
Восстановление линии развертки |
Асимметричное, 16 программно-выбираемых настройки скорости нарастания. |
|
Отбор по времени нарастания (RTD) |
Цифровой процессор может программно выбирать импульсы по времени их нарастания. |
|
Шлюз |
Входной шлюз используется для определения необходимости включения сигнал в спектр. Возможно два режима работы шлюза — активный или пассивный (дезактивированный) |
Параметры многоканального анализатора (MCA)
|
Число каналов
|
Программно вбыираемо из: 256; 512; 1,000; 2,000; 4,000; или 8,000 каналов. |
|
Число байт на канал |
3 байта (24 бита), 16.7х106 событий. |
|
Время сбора сигналов |
От 10 мс до 466 дней. |
|
Время передачи информации |
USB: 1,000 каналов за 4.8 мс; Ethernet: 1,000 каналов за 35 мс |
|
Время преобразования |
N/C |
|
Предустановки |
Время, количество событий, число событий на канал. |
|
MCS временной развертки |
от 10 мсек / канал до 300 сек / канал |
|
Внешнее управление MCA |
Вход: импульсы принимаются только по внешней логике. |
Оборудование
|
Микропроцессор |
Silicon Labs 8051F340 8051 |
|
Внешняя память |
512 kb, SRAM |
|
Встроенное программное обеспечение |
Обработка сигнала управляется встроенным программным обеспечением, которое может быть модернизирован под конкретные цели. |
Связь
|
RS-232 |
Стандартный интерфейс RS-232 интерфейс со скоростью до 115 или 56 кбайт. |
|
USB |
Стандарт USB 2.0 Full Speed (12 Мб/с). |
|
Ethernet |
Стандартный 10Base-T |
Подключение
|
Аналоговый вход (BNC) |
Аналоговый вход принимает положительные или отрицательные импульсы идущие от зарядо-чувствительного предусилителя. |
|
Питание |
+ 5 В постоянного тока. |
|
USB |
Стандартный разъем USB mini. |
|
Ethernet |
Стандартный разъем Ethernet. |
|
AUX-1 (BNC) |
Может быть настроен как: (1) аналоговый выход, для наблюдения усиленного импульса или диагностики сигнала; (2) цифровой выход для диагностики сигнала; или (3) цифровой вход. |
|
AUX-2 (BNC) |
Может быть настроен как: (1) цифровой выход для диагностики сигнала; или (2) цифровой вход для синхронизации накопления данных. |
|
AUX-3 (коннектор15 pin D «мамка») |
Включает в себя: (a) линии для интерфейса RS232, (b) две линии, который могут быть настроены как цифровой вход или выход, (c) 8 выходов для одноканальных анализаторов (SCA), и (d) линия для удаленного управления питанием. |
Питание XR100: коннектор 6-Pin Lemo.
|
1 |
Температура |
|
2 |
Смещение (до ±1500В) |
|
3 |
-8.5 или -5 В постоянного тока |
|
4 |
+8.5 или +5 В постоянного тока |
|
5 |
- охлаждения (заземление) |
|
6 |
+ охлаждения |
|
Заземление на корпусе |
|
Питание
|
+5 В |
+ 5 В постоянного тока при токе 500 мА (2.5 Вт). Ток напрямую зависит от температуры детектора и варьируется от 300 до 800 мА при 5 В постоянного тока. |
|
Входной диапазон |
От +4 В до +5.5 В (от 0.4 до 0.7 A). |
|
Начало переходного процесса |
2 A при <100 нс |
Дополнительные входы и выходы
|
Коннекторы, которые отвечают за вывод логических сигналов не связанных с основынм применением PX5: сбор спектра и его передача вне стандартного интерефейса. Это, в основном, логические сигналы низкого уровня, связанные с каждым отдельным импульсом, его обработкой PX5; использующиеся для синхронизации сбора и накопления данных PX5 с внешним оборудованием и для прямого вывода счета/тайминга. Сигналы описаны ниже. |
|
|
Одноканальный анализатор (SCA) |
8 одноканальных анализаторов. |
|
Цифровой выход |
2 независимых выхода, 8 программновыбираемых настроек: INCOMING_COUNT, PILEUP, MCS_TIMEBASE, etc. LVCMOS (3.3V) levels (TTL compatible). |
|
Цифровой вход |
2 независимых входа, режим выбирается программно из: MCA_GATE, EXTERNAL_COUNTER. |
|
Выход ЦАП |
Используетсяя в режиме осциллографа для отображения флрмы импульса и других даигностик сигнала. Диапазон напряжений: от 0 до 1 В. |
|
Цифровой осциллограф |
Отображение осциллограммы на ПК. Программно выбирается отображение формы выходного сигнала, входного сигнала на АЦП и т.д. |
Общие характеристики и внешняя среда
|
Рабочая температура |
От -40 °C до +85 °C. |
|
Гарантийный период |
1 год |
|
Срок службы |
От 5 до 10 лет, зависит от использования. |
|
Срок хранения |
10+ лет в сухом помещении. |
|
Хранение и транспортировка |
-40 ° C до +85 ° С, от 10 до 90% влажности без конденсации |
|
Соответствие |
Соответствует RoHS |
 |
Сертификация TUV Сертификат #: CU 72112987 01 Тестировано: UL 61010-1: 2004 R10.08 CAN/CSA-C22.2 61010-1-04+GI1 (R2009) |
Габариты
|
Размеры |
165 x 135 x 40 мм |
|
Вес |
750 г |
Интерфейс программного обеспечения |
|
|
DPPMCA |
PX5 можно управлять с помощью дисплея Amptek DPPMCA и специального программного обеспечения. Эта программа полностью контролирует и настраивает PX5, получает и отображает эти данные. Он поддерживает ROI, калибровrу, поиска пика, и т.д. Программное обеспечение DPPMCA включает в себя интерфейс для РФА-анализа и пакет программного обеспечениза. Работает под Windows XP PRO SP3 или более поздней версии. |
|
SDK |
PX5 поставляется с бесплатным набором разработчика ПО (SDK).Пользователь может использовать этот набор для написания собственного кода по управлению PX5 для решения своих задач. |
|
VB демонстрационное ПО |
Демонстрационное программное обеспечение VB запускается на персональном компьютере и позволяет пользователю настроить PX5, запустить и остановить сбор данных, и сохранить файлы с данными. Он поставляется с исходным кодом и может быть изменен пользователем. Это программное обеспечение предназначено продемонстрировать как вручную управлять PX5 или через USB или RS-232 интерфейс, используя основные команды без SDK . Это в первую очередь необходимо при написании программного обеспечения для отличных от Windows платформ. |
Цифровой вход/выход (I/O): коннектор 15 pin D («мамка»)
|
Рис. 3 Фото кабеля I/O.
Зависимость пропускной способности от пикового времени PX5
Рис. 4 Пропускная способность PX5 для различных значений пикового времени. Получено с помощью детектора Amptek XR-100SDD.
Сигнал PX5
Рис. 5 Сигналы PX5, от выходного сигнал предусилителя до формы импульса.
Рис. 6 Форма пика PX5.
Переключатель высокого напряжения
Внимание! Использование неверно выбранной полярности нанесет детектору повреждения, не покрывающиеся гарантией. Всегда проверяйте правильность полярности прежде чем включать PX5.
PX5 может подавать как положительный, так и отрицательный потенциал. Полярность задается преключаетелем, представленным ниже. Si-PIN и CdTe детекторам Amptek требуется подача положительного потенциала. Использование отрицательного потенциала нанесет детектору повреждения, не покрывающиеся гарантией. SDD детектору Amptek требуется отрицательный потенциал. Использование положительного потенциала нанесет детектору повреждения, не покрывающиеся гарантией.
Рис. 7 Переключатель высокого напряжения PX5 установленный в режим положительного потенциала для Si-PIN или CdTe детекторов.
Рис. 8 Переключатель высокого напряжения PX5 установленный в режим отрицательного потенциала для SDD детектора.
ВНИМАНИЕ! Использование неверно выбранной полярности нанесет детектору повреждения, НЕ покрывающиеся гарантией. Всегда проверяйте правильность полярности прежде чем включать PX5.
Полноценная система РФА
Рис. 9 Полноценная система РФА.
Полноценная РФА система включает:
- Детектор рентгеновского излучения XR-100SDD
- PX5
- Управляемая через USB рентгеновская трубка Mini-X
- Программное обеспечение XRF-FP
