Autocostruzione di un rivelatore di neutroni

[SGF]

@bwana.
Vuoi fare un trattato per i generatori HV? va a finire che lostog fonde !!!
Scherzi a parte, va benissimo la teoria che hai postato, ma lostog da quel che ho capito cerca il compromesso piu' semplice tra semplicita' e funzionalità.
Ora , io penso di averlo trovato usando un alimentatorino(ccfl) per le lampade dei monitor o scanner, sono dei cirquitini da qualche cm2, che costano nuovi intorno hai 5/10 euro, hanno tensioni di uscita 1500/2000Vac, li trovi con alimentazione 5 o 12V.
Con una manciata di condensatori e qualche diodo veloce ho duplicato la tensione di uscita ottenendo una tensione variabile da 200 a 3200V, il che e sufficiente per la stragrande maggioranza di sonde anche per neutroni.
Considerando che questi inverterini, al contrario dei soliti circuiti HV per geiger, hanno una discreta potenza non avrai sostanziali problemi di caduta di tensione nel prelevare un po di potenza per il volmetro o per la retroazione del segnale di controllo per la stabilizzazione, per fare un esempio, regolando a 1000V misurati con volmetro digitale ad alta impedenza, aggiungendo il tester analogico a bassa impedenza( ice 680r ) la tensione cadeva di soli 30v, misurando allo stesso modo ma con stabilizzazione, cadeva di 4V.
Per il tutto ho speso meno di 10 euro, mi è costato di più il potenziometro per regolare la tensione10 giri( 15Eu).
Per la misurazione HV, senza fasciarci troppo il cranio...vendono resistenze di precisione e calibrate.... e volendo spaccare il X alla zanzara conoscendo anche l'impedenza del volmetro................

Per chi vuole usare arduino, in rete si trovno parecchi spunti.

buon pranzo

------------------------------
nel fra hai postato tu cio che dico anche io....fa niente, il "buon pranzo" rimane valido

Senza complicarti la vita potresti fissare ad ogni sonda una serie di zener corrispondente alla propria tensione massima o leggermente inferiore, cosi' se sbadatamente hai la tensione a manetta quando inserisci il connettore della sonda...... (ne ho compato 100 da 100V totale 1Eu, 0.01 ciascuno :-) )

[Armando de Para]

mi rendo conto che era una comunicazione criptica, per addetti ai lavori

P.S. Armando, mi spiace ma non ho potuto resistere, dovevo per forza continuare a parlare di un argomento così coinvolgente
Comunque, sono interessato a maggiori dettagli sulle contromisure per la lettura in campo perturbato delle quali hai accennato

Mi sembrava un messaggio criptico molto chiaro

Scherzi a parte, a leggervi mi è venuto veramente il mal di testa.

Sono contento di aver suscitato interesse e spero di poter fornirvi maggiori dettagli sia sulle schermature, sia sulle contromisure e sia sulla tipologia di neutroni che solitamente vengono emessi e che risultano di difficle lettura.
A breve avrò un incontro durante il quale potrò fare domande più precise al riguardo.

[bwana]

Ciao Armando, scusa per la descrizione arzigogolata, se postavo un circuito si capiva tutto subito, ma come ho detto ultimamente sono molto pigro e combino molto poco.
@lostdog, SGF: perfetto, se ci sono gia` questi circuitini, che immagino abbiano il loro bravo trasformatore in salita, il problema si riduce a retroazionare la tensione di uscita in modo che non salga oltre un certo valore. Se riuscite ad individuare il componente principale dell'oscillatore, il condensatore per capirci, e vedete che e` riferito a massa, allora il mio sistema di spegnere l'oscillatore quando l'uscita supera un determinato valore resta valido. E pure il sistema di retroazione proposto: un paio di 20 MOhm 1% in serie sul lato HV che fanno partitore con un trimpot 10 giri 10K. A potenziometro completamente inserito la tensione sul partitore sara` 1/201 di HV, riducendosi col ridursi della resistenza inserita.
Supponendo che HV=2000V, Vp(tensione al partitore) =~ 9.95V, ma solo la meta` nel caso HV=1000V. La tensione di intervento della retroazione viene fissata da un opportuno zener, collegato fra l'uscita del partitore e la base del primo di 2 transistors ad alto guadagno (vecchi, carissimi BC109C!) collegati in Darlington, e vale Vz+ 2*VBE, tenendo il tutto un po' scarso, date le bassissime correnti in gioco. VBE potrebbe valere 0.55-0.58V e Vz ~.85-.95 VZ nominale. Il collettore del Darlington viene connesso al nodo di temporizzazione in modo che, conducendo, svuoti il Ct, il suo emettitore, ovviamente, a massa. Bisogna pero` assicurarsi prima dello stato nel quale finisce l'interruttore di potenza (il transistor finale
che si occupa di pilotare il trasformatore HV) quando il condensatore di temporizzazione si svuota: deve risultare interdetto, altrimenti o si brucia lui, o il primario del tr. Se cosi` non fosse, allora il problema si complica, e probabilmente non si puo` risolvere col metodo proposto, poiche`, tentando invece di tenere alta la tensione sullo stesso Ct, si creerebbe un conflitto con la logica di scarica gia` esistente, che rischierebbe lei di bruciare. Sempre in quest'ultimo caso pero` dovrebbe essere possibile iniettare una debole corrente nel Ct, riducendo il tempo necessario alla commutazione e quindi il duty cycle dell'oscillatore, ed il risultato finale sarebbe simile. Se mi potete dare qualche indicazione di piu` circa i famosi circuitini, magari vedo di capirci qualcosa in piu` e magari arrivare a soluzioni soddisfacenti. Ora, una boutade (ma mica poi tanto):
E se tirassimo via TUTTA la parte HV e la sostituissimo con un opportuno (ed autocostruito) electret? Dopo tutto il tubo GM assorbe qualche microA... No, vi prego!... Non frustatemi!

[lostdog]

E se tirassimo via TUTTA la parte HV e la sostituissimo con un opportuno (ed autocostruito) electret? Dopo tutto il tubo GM

Eh, ma allora sei perfido...
Manco sapevo che esistesse, l'electret, mi sono andato a leggere delle complicate descrizioni in inglese, e ancora ho dei dubbi su cos'è e come funziona....
Se hai già qualche idea semplice su come realizzarli, mi sa che ci risparmi molto tempo per studiare...
[Però se usiamo un microfono ad elettrete, e convertiamo quello che stanno dicendo di te e me tutti quelli che hanno letto le tue complicatissime (benchè chiarissime) descrizioni di schemi (in effetti uno schema vale mille parole), otteniamo energia per molto tempo...]

Per quanto concerne il controllo retroattivo dell'elevatore HV, io la vedrei più semplice, un operazionale che alimenta il convertitore, con ingresso non invertente che imposta la tensione e ingresso invertente che legge la retroazione... La faccio troppo facile?
Tuttavia questo risolve il problema del controllo retroattivo, ma non permette un eventuale quenching, che richiede di spegnere rapidamente l'HT a valle, e ci sono i condensatori di livellamento carichi... E non è nemmeno un crowbar...
Per quanto concerne i circuiti, io li ho presi qui RICAMBI-INVERTERS CCF-INVERTER PER 2 LAMPADE CCF INV-CCF122C - RendiShop perchè son pigro e ho poco tempo. Il prezzo è talmente basso che passa la voglia di costruirli...
Magari appena ho tempo tiro giù lo schema, ma dovrebbe trattarsi di un trafo con primario a presa centrale, avvolgimento di reazione, due transistor e poco altro, come si vede dalla foto del sito.

[SGF]

@bwana.

Su Wiki trovi anche i calcoli.

[bwana]

@bwana.
[ATTACH=CONFIG]18298[/ATTACH]
Su Wiki trovi anche i calcoli.

Hmm, sembra una variante a 2 transistors di oscillatore bloccato, una specie d'incrocio fra un astabile e un bloccato.
Si potrebbe modulare la tensione di uscita agendo sull'alimentazione, ma variera` anche la frequenza di oscillazione, anche se non credo sia cosi` importante. E` talmente semplice che mi chiedo se vale la pena modificarlo.
Comunque, per ottenere un controllo della tensione in uscita e` necessario inserire un bel po' di componenti, al punto che mi chiedo se non sia preferibile tenere solo il trasformatore e riprogettare il resto in modo organico, cosi` da ottenere una variazione del duty cycle dipendente dalla reazione. L'alternativa sarebbe di inserire un circuito analogo (alimentatore switching ad 1 transistor) fra l'alimentazione e bobina Lc, comandando poi la reazione dall'uscita HV.
Oppure, alla carlona, alimentarlo da un classico emitter follower comandato da una tensione di riferimento variabile; si fissa una volta per tutte la tensione di alimentazione che genera la corretta HV, e buona notte al secchio.
@ lostdog: non mi fiderei tanto di un op-amp in vicinanza di elevate tensioni e possibilita` di disturbi provenienti dalla stessa alimentazione. Op-amp che oltretutto dovrebbe avere elevata impedenza d'ingresso (FET), e quindi ancora piu` vulnerabile ad eventuali (e probabili) disturbi irradiati. Per quello cerco soluzioni "all'antica, brutte e sporche" tipo lo zener che, se conduce, lo fa con o senza i disturbi. Per il quenching elettronico, mi sembra che, sempre che sia possibile trovare un componente in grado di lavorare a 2 kV (potrebbe stare in parallelo al tubo GM), si rischi di allungare i tempi morti di rilevamento, dato che poi anche questo eventuale componente sara` soggetto a recovery. Personalmente sceglierei ancora il quenching chimico. Supponi di avere a disposizione un FET o un transistor che sopporti 2 kV:
lo devi attivare dopo che hai rilevato un impulso in uscita dal GM, e questo implica un ritardo dovuto al circuito di riconoscimento dell'impulso stesso. Non potrai attivarlo per un tempo troppo breve, e richiedera` poi altro tempo per tornare ad alta impedenza...temo che si riveli meno affidabile del quenching chimico. Se non fosse comunque MOLTO lento, proporrei un relais in serie al tubo, che lo sconnetta dall'HV... hmmm... qualcuno trova dei reed sotto vuoto?

[bwana]

questa che vi propongo e` ancora piu` strana, e conseguente alla richiesta di quenching elettronico
da parte di lostdog.
Non so se ti ho letto nel pensiero, ma se uno usa un inverter per lampade (a gas) a catodo freddo,
e se magari e` un po' perverso, forse gli viene in mente che fra quelle lampade ed il suo tubo Geiger
non c'e` poi tanta differenza... se il gas innesca, magari lo fa perche` qualche particella lo convince...
e se funziona, e` decisamente piu` facile reperire una tal lampada che i tubi GM... la differenza sta
proprio nel quenching...no?
OT: fra l'altro, l'idea del quenching elettronico mi ha ricordato, fra i pionieri delle radiocomunicazioni,
il prof. Temistocle Calzecchi Onesti, che invento` il coherer, il primo rivelatore di radioonde. Era co-
stituito da un tubo isolante pieno di limatura di ferro, con due contatti agli estremi, ai quali veniva
collegata l'antenna, la terra, ed un circuito costituito da una batteria ed un elettromagnete con un
martelletto attaccato all'ancora. In assenza di radiosegnale, la limatura era disposta casualmente e
il coherer presentava una resistenza molto alta. Pero`, non appena l'antenna faceva circolare cor-
rente a radiofrequenza, questa orientava le particelle di ferro, edi il coherer diventava improvvisa-
mente, e per sempre, conduttore. Ma per riportarlo in condizione di alta resistenza era sufficiente
che l'elettromagnete, ora attivato dalla bassa resistenza, martellasse il coherer, disordinando cosi`
di nuovo la limatura di ferro...
FINE OT

[bwana]

sempre sul controllo HV output in riferimento allo schema di SGF:
spulciando il sito RS ho trovato comferma di quanto dicevo, ecco un link
ad un componente integrato che controlla la tensione applicata all' inverter.
http://docs-europe.electrocomponents...6b8088183a.pdf
Manco a dirlo, e` complicato quanto supponevo , e come minimo raddoppia
i costi. Se non serve economizzare una batteria, meglio l'inseguitore
quick & dirty.
OT: per favore qualcuno mi spiega come mai, da quando il sito e` stato rifatto
sono costretto a rifare il login ogni volta che voglio postare qualcosa?

[SGF]

Ciao bwana, se' non ti piace quell'integrato puoi usare un circuiti di alimentatore variabile prendendo il riferimento dall' HV, ma come n° componenti mi sa che siamo sempre li.
Il ccfl e la parte di out che lavora con l'alternata, mi sa che bisogna schermarla in una scatola metallica, irradia troppo, tanto da far sballare anche un tester analogico, e filtrare le uscite.
Tu che sai !!! perchè i miei diodi veloci byv26e scaldano anche a vuoto? frequenza troppo alta?

posto lo schema di ciò che ho realizzato, la parte in rosso e un idea buttata li senza calcoli che ovviamente non ho provato,
descrivo a grandi linee cio che dovrebbe fare, dal potenziometro prelevo il riferimento che viene comparato dall'operazionale che come salta la soglia comanda il transistor pilota che mette a massa la base del finale quindi abbassando la tensione al ccfl, la resistenza tra base e collettore del finale va calcolata per avere, senza l'intervento del transistor pilota, la massima tensione.

che ne pensi?



Per il quenching, tempo fa trovai uno schema di uno strumento professionale che utilizzava un scr, non riesco a ri trovarlo.
In tal caso si potrebe utilizzare un tubo semplicemente riempito di elio !? e non so consuma mai.

[bwana]

Mi scuso per la mia risposta tardiva, questa volta, per meglio comunicare, l'unica cella GSM che serve la mia zona, e` stata spenta
Venerdi`, non so perche`, e se non fosse per un collegamento piu` che di fortuna, rabberciato in GPRS su un diverso provider, dovrei
comunicare con i segnali di fumo, come nel west, o chiedere a Camillo un corso accelerato di telepatia ;-).
SGF, partiamo dal fatto che tutto quanto oscilla disturba, specie a frequenze medio-alte e con segnali utili intorno al millivolt.
Quindi,in partenza, e` tassativo che tutta la parte oscillatore/alta tensione sia contenuta in uno scatolino metallico del tipo usato in
radiofrequenza per separare gli stadi. Come in questo caso, l'alimentazione viene data attraverso un filtro, costituito da un'induttanza
passante lo schermo, ed un condensatore all'interno dello schermo. All'interno dello schermo, anche il moltiplicatore di tensione. Le uscite, HV, reazione e lettura di tensione, tutte realizzate mediante condensatori ceramici passanti, (occhio alla tensione!) come in RF.
Analizziamo ora il circuito di misura: conoscendo il valore dell'impedenza d'ingresso del modulo voltmetro, possiamo determinare la cor-
rente assorbita dallo strumento al fondo scala, e da quella determinare la resistenza da mettere in serie verso l'HV, senza bisogno di trimmers od altro. Temo infatti che mettendo in serie resistenze elevate come fai tu non sia poi possibile comandare il voltmetro con la corrente a lui necessaria. Prevederei anche un crowbar all'ingresso del modulo voltmetro, comandato (se c'e`) da un segnale overflow dello stesso, a scanso di rotture per eccessiva tensione. Infine, la retroazione: qui si che meno corrente preleviamo e meglio e`: userei qui il partitore che tu hai usato per il voltmetro, ma cambierei il circuito di controllo: tu l'operazionale lo usi come un comparatore di soglia, per di piu` senza isteresi, e mi aspetto che anche con la precauzione dello scatolo schermato saltelli allegramente molto piu` del necessario. Se vuoi usare l'operazionale, proporrei di usarlo come in un regolatore variabile di tensione con riferimento da massa: lo zener fa da riferimento, un potenziomentro lo preleva in tutto o in parte, l'operazionale e`un rail to rail in configurazione non invertente, e guadagna quanto basta per andare a vcc se il cursore punta a vz. (lo so, devo disegnare un circuito, lo faro`, ma cosi` intanto rispondo!...) La sua uscita, saltando l'attuale transistor pilota, si collega direttamente al finale, che funziona da inseguitore e potrebbe venire sostituito da un Darlington (la mia fissa per l'alto guadagno in corrente). In questo modo e` possibile regolare la tensione di alimentazione al circuito HV, e quindi la stessa HV, in modo FISSO e senza reazione, basandosi sulla lettura del voltmetro. Ma noi vorremmo una reazione automatica di stabilizzazione. Se aggiungiamo una resistenza di polarizzazione dall'op-amp alla base del finale (a spanne, da 5.6 a 100k a seconda si usi un tr singolo o un Darlington), possiamo inserire sulla base del finale il collettore di un transistor che, in dipendenza dalla reazione, cortocircuiti a massa parte della corrente proveniente dall'op-amp, col risultato di abbassare la tensione HV. E` quasi come nel tuo circuito, ma qui, perche` il tr di reazione conduca, servono almeno 0.6 V (in realta` anche 0.55, poiche` le correnti in gioco sono bassissime). Ma possiamo fare di meglio: se in serie alla base mettiamo uno zener, allora quel transistor potra` condurre solo ad una tensione superiore a vz+0.6, e questo in teoria dovrebbe ridurre l'importanza dei disturbi sulla retroazione.
Dovremo allora progettare il partitore di reazione in modo che, a tensione HV nominale, fornisca alla sua uscita vz+0.6, e possiamo giocarci la tensione Vz come meglio ci pare: quanto piu` alta, tanto meno importanti i disturbi in proporzione. Un ultimo suggerimento: l'uscita di reazione dovrebbe essere in cavo schermato, con la calza connessa solo dal lato schermo (scatolo). Spero che questi miei suggerimenti vi siano chiari ed utili, per lo schemino, vedo di postarlo per domani, sperando anche in un ripristino della maledetta cella!

[bwana]

Ah, dimenticavo il quenching elettronico: si, anche secondo me, se disponi di un quencher elettronico puoi utilizzare qualunque lampada a gas desideri, ovviamente fatte salve le sue caratteristiche fisico-meccaniche tipo posizione degli elettrodi e spessore del vetro, che sicuramente influiscono sulla sensibilita`. All'inizio avevo pensato anch'io ad un SCR, ma l'avevo scartato pensando che ci voleva comunque abbastanza tempo e qualche complicazione per spegnerlo a sua volta. Ma poi, vedi i posts precedenti, mi e` venuto in mente che gli interruttori Reed sono abbastanza veloci e di comando semplicissimo, dato che usano un solenoide. Per questo ho lanciato la battuta se qualcuno mi sapeva dire dove trovare (se esistevano) dei contatti reed sotto vuoto. Sotto vuoto per evitare scariche durante l'apertura, altrimenti il trucco non funziona. Se si trovano, basta metterne in serie uno al tubo GM, magari verso l'HV, e comandarlo in apertura appena il tubo innesca (si verifica un evento ionizzante). Interrompendosi la corrente, il GM si reinterdice e torna pronto all'uso. Se non sbaglio, i reed esistono, come i normali contatti, in versioni normalmente aperte e normalmente chiuse. Utilizzandone uno normalmente chiuso, e supponendo che la forza di apertura sia proporzionale al campo applicato dal solenoide, si dovrebbe concludere che, applicando al solenoide un impulso molto alto e stretto, l'apertura dovrebbe essere brevissima e veloce, non ho idea quanto, ma mi aspetterei un ritardo di attuazione di al massimo mezzo ms, ed un tempo di apertura entro i 10 micro-s.
Pensi possa servire?

[SGF]

Ciao Bwana. non è che andiamo a leggere i rimbalzi del contatto reed? poi in genere sono riempiti con gas inerte, e con le nostre tensioni alte e le nostre debolissime correnti? L'SCR in tal senso dovrebbe essere molto piu sicuro e veloce, però non trovando lo schema e non ricordandomi come spegnere a sua volta l'scr......

[lostdog]

Ciao. Scusate per la fretta (giornata molto piena oggi).
Qui vendono reed adatti all'applicazione della quale stiamo parlando
Relè reed alta tensione - H series - MEDER electronic
ma non c'è il prezzo, magari costa ben di più di un tubo già fatto con quenching chimico...
Però vuoi mettere la superficie captante di un tubo al neon lungo 1 metro?
Ciao
lostdog

[bwana]

Rieccomi, e stavolta con un minimo di schema, come promesso.
Intanto grazie a lostdog, che ha capito perfettamente quello che cercavo.
Con un reed come quello da lui linkato dovremmo risolvere il problema del quenching.
SGF, non credo sia da preoccuparsi per gli eventuali rimbalzi: cosi` come l'ho collegato io, dovrebbe restare sempre ON salvo quando fa il quenching, nel qual caso il contatto si apre. Se anche rimbalza un attimo, dato che il tubo e` ormai interdetto, non dovremmo avere segnali spuri sul tubo. In piu`, aprendo l'alimentazione HV evitiamo di scaricare i condensatori, e quindi l'alimentazione non deve perdere tempo e potenza per ricaricarli.
Sono andato su wiki a guardare la descrizione dell'inverter CCFL, e, se fosse come dicono loro, non ci dovrebbero essere gran disturbi irradiati, poiche` il circuito dovrebbe funzionare in risonanza, e quindi dovrebbe bastare un filtro antirisonante per eliminarli. Ma credo di piu` alle osservazioni di SGF, e se lui dice che ci sono disturbi, di sicuro e` cosi`. Significa che il circuito non e` ben ottimizzato ma, per quel che serve, funziona ancora bene. Potrebbe anche essere che SGF non si sia preoccupato di portare in risonanza il secondario, cosa che a mio avviso andrebbe fatta poiche` e` previsto nella progettazione del circuito, e si dovrebbe tradurre in un'efficienza piu` alta e minori disturbi irradiati.
Nello schema ho provato a rimaneggiare la proposta di SGF. Come sempre, si tratta di una proposta, di un argomento di discussione piu` teorico che esecutivo. Mi sono ricreduto sulla necessita` di avere un modulo voltmetro ad alta impedenza, non guardate le indicazioni dello strumento che ho messo perche` sono quelle standard del mio editor. Non e` necessaria una gran impedenza d'ingresso perche`, se applichiamo Thevenin al cursore del potenziometro, otteniamo una resistenza equivalente di circa 10 kOhm, sufficientemente bassa da non impensierire. Dai valori che hai messo, SGF, capisco che vuoi usare una lettura a tre cifre in mV, e cioe` che 1500 V ti verranno indicati come 150 (mV). Non vedo perche` non deva andare bene, considerando che il modulo in questione e` sicuramente di quelli che si trovano dovunque e costano poco. Ho modificato invece il circuito di alimentazione, prevedendo una regolazione senza retroazione mediante l'operazionale. Il riferimento di tensione puo` sicuramente essere fatto utilizzando componenti piu` moderni e compatti, qui ho cercato di enfatizzare il punto di vista teorico: il riferimento di tensione e` lo zener in basso, da 6.2V, che, per evitare al massimo disturbi provenienti dall'alimentazione a causa dello switching, viene alimentato dal generatore di corrente costante soprastante (circa 2mA), ottenuto dallo zener da 2.7V che fissa la tensione di emettitore del 2905A a circa 2.1V, che, divisi per 1k danno, appunto, circa 2 mA. I vari condensatori servono a cortocircuitare eventuali disturbi sulla tensione di riferimento, e non e` un caso che i condensatori in parallelo agli zeners abbiano valori molto elevati: la resistenza dinamica dello zener e` molto bassa, e richiede reattanze ancora piu` basse. L'op-amp, che e` un rail to rail, dovrebbe poter variare la sua tensione d'uscita fra circa 6 e 12 V, penso sia una dinamica sufficiente. Come vedete, e` in configurazione non invertente e guadagna 2. La sua tensione d'uscita viene inseguita dal Darlington, e quindi, tenendo conto delle cadute nelle basi, la tensione applicata all'alimentazione del circuito HV dovrebbe variare fra 6-1.2=4.8 V e 12-1.2=10.8 V. Per la reazione di stabilizzazione HV, ho supposto una tensione HV nominale di 1500V, come mi sembra abbia fatto SGF. Il mio partitore di controllo pero` si basa su tensioni alte, nominalmente sul cursore di regolazione dovrebbero essere presenti circa 92V con una resistenza totale inserita di 6.5 MOhm, e lo zener impiegato e` da 91V, questo sempre per ridurre i disturbi quanto possibile. Il circuito del quencher e` appena abbozzato; mi scuso per non aver indicato il tubo GM, ma nel mio database componenti non lo avevo, e creare un nuovo modello e` una cosa che ho sempre evitato con cura...
Scusa SGF, ma a momenti mi dimenticavo anche questa volta del tuo problema di riscaldamento dei diodi.
Ho guardato le loro caratteristiche, e per quanto ne so io non potevi scegliere di meglio. Se scaldano, a mio avviso e` perche` c'e` qualche altro componente che va in perdita. Come va il circuito HV? Scalda anche lui?
Spero di essere stato chiaro, e soprattutto utile.
Come sempre, per quanto posso, a vostra disposizione.

[SGF]

ciao Bwana, ho visto che hai aumentato il valore dei condensatori lato HV, mmmh... ho gia assaggiato una botta da 3200V con quelli da 0.1n e non scherzano, la cosa si fa pericolosa !!!

non entro nel merito dello schema che hai postato in quanto e tardi sono molto stanco e per niente lucido, meglio domani a mente fresca.

[lostdog]

Ciao. un altro intervento spray...
Con l'inverter che ho preso (ne ho presi 4, per ogni evenienza) la tensione massima dovrebbe essere (da specifiche) 1800Vac a vuoto (1800x1,41 = 2538Vdc) con alimentazione a 12V.
Ho fatto una rapida prova, collegando il tester fondo scala 600VDC (dopo ponte di diodi+condensatori), e ho ottenuto 421Vdc con 4,5 volt di alimentazione, e 456Vdc con 5V. Non sono salito molto di più, perche il tester mi limitava... Per ora ho tutti i valori da 0V a 8V, con step 0,5...
Non so se gli altri alimentatori HT abbiano le stesse caratteristiche, ma direi che l'alimentazione deve partire più bassa di 4,8V, e che il duplicatore in uscita non serve (direi che 5000Vdc sono tanti per qualunque GM).
Per utilizzare lampade a scarica al posto dei GM il discorso potrebbe essere diverso...
Inoltre, immagino (ma è da verificare) che la frequenza cambi con la tensione di alimentazione, quindi per un eventuale filtro in uscita forse bisogna tenerne conto...
Appena possibile completo le prove sulla relazione tra alimentazione e HV prodotta, poi posto un grafico. Ma devo mettere un partitore, anche per evitare che la resistenza interna del tester influenzi la misura...
Ciao
lostdog

[bwana]

Adesso che me l'hai detto, scopro di aver letto male i valori del tuo schema! non avevo visto lo zero, un po' distante... Comunque, 0.1 n sono solo 100 pF, il che mi pare pochino. E per di piu`, le due serie di 4 condensatori, a valle della 100k, valgono ciascuna 1/4 del valore del singolo C, che vuol dire 25 pF nel tuo caso, 250 nel mio. E il loro parallelo, ovviamente, 50 pF o 500 pF. Come filtro, direi che mi sentirei meglio con 500 pF, ma certamente non consiglio a nessuno di beccarsi una sventola IN CONTINUA da 1500V, roba da (de)fibrillatore! Ai bei tempi dei cinescopi a colori, 15 kV erano la norma, e non capitava di rado di beccarsi la stecca andando a tocchignare con un cacciavite sulla ventosa HV. Pero`, che sappia io, non e` mai morto nessuno, al massimo qualche bruciatura sui ditini, e restare stralunati per almeno un quarto d'ora...
Tornando un momento sul quencher a SCR, mi e` venuto in mente che la corrente di sostentamento in un SCR dovrebbe essere di qualche decina di mA, e dato che nel nostro caso le correnti non credo raggiungano il mA, il suo spegnimento sarebbe istantaneo, non appena tolto il comando al gate.
Ma continuo a sostenere che e` preferibile aprire il circuito del tubo piuttosto che cortocircuitarlo a massa, e l'SCR non mi sembra il candidato ideale.

[bwana]

Ciao. un altro intervento spray...
Ho fatto una rapida prova, collegando il tester fondo scala 600VDC (dopo ponte di diodi+condensatori), e ho ottenuto 421Vdc con 4,5 volt di alimentazione, e 456Vdc con 5V. Non sono salito molto di più, perche il tester mi limitava... Per ora ho tutti i valori da 0V a 8V, con step 0,5...
Non so se gli altri alimentatori HT abbiano le stesse caratteristiche, ma direi che l'alimentazione deve partire più bassa di 4,8V, e che il duplicatore in uscita non serve (direi che 5000Vdc sono tanti per qualunque GM).lostdog

Scusa Lostdog, ma mi sfugge perche` tu dici di tenere l'alimentazione < 4.8V: da quanto hai detto sopra, con 4.8V ottieni circa 450V HV, quindi, che cosa mi sono perso del tuo ragionamento? La tensione HV non dovrebbe essere sui 1500V?
Per inciso, con 5000V potremmo anche riesumare quel tubo autocostruito con un rollino fotografico da quel giapponese, del quale discutevamo mesi fa...
Per il resto, ottime le notizie che dai a tutti noi, attendiamo con interesse la tua relazione. Per quanto mi riguarda, sai che, se posso essere d'aiuto, non mi tiro indietro.

[lostdog]

Ciao Bwana.

Ti chiedo scusa, l'intervento spray era un po ' troppo conciso, quasi scortese... Ma la sera mi mancano le forze...
In effetti mi piacerebbe costruire un alimentatore HV che sia il più possibile universale, in modo da poterci alimentare un po' di tutto (limitatamente a tubi GM e simili, niente distruzione insetti, riavvio di cuori infranti, elettroshock), e quindi mi piacerebbe che la tensione potesse essere regolata partendo da livelli più bassi di quelli ottenibili con 4,8V.
In effetti, un alimentatore in grado di fornire da 200-250V sino a 5000V è allettante, ma temo che i 5000 diano un sacco di problemi, e per quanto ne so non ci sono tubi GM che richiedono più di 2400V.
Ovviamente, potrei mettermi a studiare il tuo schema e cercare di modificarlo, ma tra ruggine mentale, scarsa capacità di concentrazione e impegni vari ci metto un sacco.
Si potrebbe (ipotizzo, per semplificare vita del progettista e circuito) prevedere un selettore con due o tre range di regolazione dell'HT.
Ho solo un vago ricordo della faccenda del tubo con rullino fotografico, ora vado a cercare nel forum, ma mi sa che tra pochi minuti dovrò andare a letto prima di crollare sulla tastiera..
Domani cerco di fare quelle misure sull'alimentatore.

Ciao
lostdog

[bwana]

Ciao Lostdog,
Non serve scusarsi, se uno e` stanco, e` stanco. e non so che mi prenda, perche` anche io che non ho impegni esterni ultimamente sono gravemente affetto dalla "malattia della nonna" e non riesco a combinare praticamente niente, non certo per cattiva volonta`.
Tornando al problema, se guardi con calma la descrizione del regolatore che ho proposto nel mio schemino, vedrai che parte proprio da 4,8V, ma puo` anche essere calcolato in modo da regolare da zero a 10.8 V con alimentazione a 12. E` sufficiente togliere la resistenza sotto al potenziometro e collegare lo stesso direttamente a massa. Forse ti puo` bastare.
'Notte!

[SGF]

Prima che crolli anche io sulla tastiera:
il valore dei condensatori del mio circuito sono da 10.000pf diecimila cadauno, gli ho capacimetrati per sicurezza, sigla" 0.01/10 (chissà perché queste sigle dei condensatori mi fanno impazzire).

Qencing: faccio il bastian contrario, giusto per valutare i pro e i contro...se lo metti in parallelo scarichi a massa la carica capacitiva del tubo e collegamenti, ancor piu' sé la sonda la colleghi con qualche metro di cavetto coassiale, ciò dovrebbe giovare alla velocità dei tempi di recupero migliorando la bontà del conteggio.

ma il punto è, dove lo becco un scr da 3000V?

tensione minima, io con 1,5V ho in uscia 400V e con 4V salto i mille.

Rullino geiger: avevo già postato in merito ad un tubo made SGF argon/Co2 14% 0,1bar, con gap di 9mm funzionava a circa 1000V.

e mo vado, Morfeo attende.

[bwana]

Buongiorno a tutti!
SGF, allora credo bene che hai preso una signora stecca!! 10000pF sono 10nF, e quindi, anche in serie-parallelo, ben 5nF, altro che occhi splendenti!
Tu il Bastan Contrario (lo sapevi che e` un personaggio di Salgari?) non hai il carattere per farlo, sei una persona costruttiva, che al massimo cerca di evidenziare le pecche dei ragionamenti altrui al solo scopo di ottenere un miglior risultato per tutti.
Comunque, tornando alla tua osservazione sul quenching, non sono sicuro che sia cosi`; il modello che ho in mente io immagina il tubo come un interruttore, e, al di la` che con il quenching il tubo si spegne (e l'interruttore si apre), azzerare completamente la tensione di alimentazione, a mio avviso implica che poi si deve attendere un tempo sufficiente a ripristinare il valore nominale dell'HV prima che il tubo torni sensibile, mentre la capacita` intrinseca del tubo si scarica gia` da sola durante l'innesco. Allo stesso modo, sonda e cavi devono essere neutralizzati gia` per conto loro, in modo da dare una risposta corretta al gradino, come dire che sarebbe utile un piccolo compensatore come nelle sonde da oscilloscopio dal lato ingresso amplificatore impulsi, a voler essere un tantino pignoli. Il fatto poi che il tubo abbia comunque di suo una certa capacita`, comporta ovviamente che, se gli applichiamo un gradino di tensione come capiterebbe nel mio caso, quando l'interruttore si richiude, si verifichera`un impulso temporaneo sull'uscita, dovuto al partitore capacitivo fra la capacita` del tubo e quella totale del circuito di ingresso. Se teniamo quest'ultima abbastanza elevata (50-100 pF), la corrente di picco dell'innesco sara` comunque in grado di caricarla in tempi brevissimi, mentre il rapporto con quella del tubo sara` basso, dando un segnale insignificante durante il ripristino. Ma credo che qualche prova pratica dimostrerebbe che anche senza tanti artifici il segnale introdotto al momento del ripristino e` trascurabile.
Per quanto riguarda l'SCR, al posto suo si potrebbe usare un circuito cascode con un transistor d'alta tensione, col vantaggio che, essendo lineare, non si pone nemmeno il problema dello spegnimento: la conduzione, come in ogni amplificatore, cessa col cessare del segnale di comando.
Oppure ci si puo` costruire un SCR ad-hoc utilizzando due transistors, un PNP ed un NPN, collegati nel seguente modo: i rispettivi collettori vanno nella base del transistor simmetrico, con (ma anche senza, meglio con) una resistenza in serie, mentre l'anodo dell'SCR e` l'emettitore del PNP ed il catodo l'emettitore dell'NPN. Il gate puo` essere a piacere una delle due basi, io preferirei quella dell'NPN.
Come puoi verificare date, finche` l'NPN e` interdetto (per sicurezza applicare una bassa resistenza verso massa), anche il PNP e` interdetto. Ma non appena l'NPN entra in zona di conduzione, il PNP viene comandato da una forte corrente in base, ed a sua volta spara una forte corrente nella base dell'NPN, in modo che entrambi i transistors saturano. Per interdirli di nuovo, o si toglie corrente, come nel caso del vero SCR, o si gioca su opportuni valori delle resistenze in zona comando, in modo da far interdire un transistor, e l'altro lo seguira`.

[bwana]

Nel frattempo ho provato a cercare transistors o SCRs per alte tensioni, ma mi e` riuscito di trovare solo transistori per deflessione TV (ormai archeologia industriale!) o SCR da controllo motori, entrambi per correnti troppo elevate per le nostre esigenze, entrambi a carissimo prezzo per le tensioni piu` alte, intorno al kV. A volerlo proprio fare, mi sembra che l'unico circuito ancora in grado di raggiungere, forse, 2kV, resti il cascode. Caro SGF, mi sa che la soluzione migliore resta ancora il relais reed sotto vuoto. Qualche altra idea?

[SGF]

Qualche altra idea?

Certo....un tyhratron ?

[lostdog]

Certo....un tyhratron ?

Ahaha!
Avevo cercato anche io qualche componente in silicio per il quenching, ma niente da fare... Non per le tensione che vorrei raggiungere...
Il thyratron.. beh... e' talmente simile al tubo GM che si vuole pilotare, che.. come dire... sta dalla sua parte, non ci aiuta a spegnerlo... Almeno non messo in serie. In parallelo ce la può fare, forse, ma sono della stessa opinione di bwana, anche secondo me è meglio in serie.
Oggi, in un ritaglio di tempo di mezz'ora, ho provato a ricavare il grafico del rapporto alimentazione/uscita dell'inverter HT, ma ha superato le mie previsioni negative... Passi pure che non sia lineare l'inverter, ma... Nemmeno il rapporto tra ingresso/uscita del partitore sulla HT... Son due resistenze, come cavolo...
Ci si mettono persino i multimetri, due diversi danno letture diverse del 20% o più.
Un partitore con resistenza totale di 60 Mohm influisce sulla misura in ragione di circa 0,5%... Immagino perchè l'inverter si 'siede'...
Insomma, tra errori inevitabili di misure (multimetri economici), errori introdotti dalla difficoltà di regolazione della tensione in ingresso (alimentatore economico) ed errori di ripetibilità, non sono ancora in grado di pubblicare niente di affidabile.
Quello che vedo con due prove, purtroppo fatte di corsa, è un grafico molto approssimativo con andamento iniziale esponenziale fino ad limite massimo (corrispondente alla tensione nominale di ingresso dell'inverter), oltre il quale aumentando la tensione di alimentazione la HT sale di poco.
Ma ancora non so quanto questa curva è frutto dello schema dell'inverter e quanto è frutto del mio sistema di misura.
Ipotizzo che i multimetri non-RMS ci mettano del loro, pur essendo collegati a valle di ponte di diodi e condensatori.
Ipotizzo anche ampie variazioni di frequenza e forma dell'onda in funzione della tensione di alimentazione.
Insomma, dovrò scegliere tra misure approssimative e misure approfondite (e non necessariamente precise). In linea di massima, cmq, un oscilloscopio ce lo attacco, tanto per capire qualcosa...

Ciao
lostdog

[bwana]

SGF, tornando ai tuoi diodi che scaldano, mi e` venuto in mente che, poiche` sono in serie fra di loro, ma non hanno in parallelo un partitore a resistenze uguali che ne uguagli la tensione applicata, si potrebbe trattare di resistenze inverse molto diverse fra diodo e diodo, con conseguente scarica del diodo che "tiene meno", e suo riscaldamento.
E per il thyratron, non l'ho detto perche` mi ero chiesto se qualcuno li fabbricava ancora...
... quanti ricordi! Thyratron, Mutatore, Ignitron... come oggi potrebbero tranquillamente passare per nomi di armi magiche, tratti da qualche libro per iniziati...
Invece, lostdog, mi sembra abbastanza strano che tu non ottenga letture ripetibili, a patto, ovviamente, che tutti i testers che usi abbiano la stessa resistenza interna, e che questa sia almeno 10 volte quella del lato massa del partitore. Ragionevole invece, su due piedi, l'andamento esponenziale che potrebbe dipendere dalla risonanza del secondario e dall'accoppiamento abbastanza lasco fra primario e secondario, specialmente quando, a tensione nominale, probabilmente il primario satura.

[SGF]

ciao lostog:

Son due resistenze, come cavolo...

E' l'inverter che sputa RF dappertutto, i multimetri non hanno colpa. Scherma tutto e metti un condensatore anche dopo il partitore.collega tutti i tester assieme e la misura deve essere uguale e ripetibile, come avevo già detto, ho avuto gli stessi problemi anche io.

l'andamento di Vin / Vout per questo tipo di oscillatore e grossomodo lineare e dipende in primis dal rapporto spire primario/secondario, almeno sino a saturazione e salvo risonanze, quando avrai messo a massa l'RF e le misure saranno piu precise ne avrai conferma.

Tyratron: scerzavo...ma non troppo, mi frullava in testa di usare una valvola termoionica !!!

Rimuginando ancora sulla regolazione, che dite di ciò? E solo un abbozzo.

[bwana]

Mi sembra la strada giusta. Piu` grezzo e`, piu` sicuro e`.
Ovviamente il rapporto di partizione deve essere quello giusto.
Pero` non dimenticare che cosi`regoli solo mediante retroazione, e quindi non puoi fissare un valore
indipendente di tensione di alimentazione per fare delle prove, anche se, mettendo un voltmetro
sull'emettitore del Darlington, riesci comunque a fare un grafico HV=f(Vccfl). Per inciso, avevo cerca-
to anch'io uno zener da 100 V, ma sembravano esistere solo fino a circa 90 V. Nella mia proposta se-
paravo la regolazione dell'alimentazione dalla retroazione per poter dare un tetto all'HV indipendente-
mente dal funzionamento della retroazione, per maggiore sicurezza. La retroazione cosi` si sarebbe
limitata a regolare entro limiti gia` sicuri.
Una curiosita`: perche` usi un PNP ed un NPN per fare il Darlington? Mi sembra che la resistenza
di uscita cosi` venga un po' piu` alta.
"valvola termoionica": Certo, si puo` benissimo utilizzare un triodo o quant'altro, pero` il problema e`che non appena la tensione scende, non essendo un tubo a gas si interdice prima e ad un valore dipendente dalla sua caratteristica. No, ci vorrebbe veramente un Thyratron, col problema pero` che poi pure lui deve ripristinare l'alta impedenza,e, se non ricordo male, impiega un bel po' (nei nostri termini... qualche decina di ms) a farlo.
Per favore mi ridai la sigla dei tuoi alimentatori CCFL e il link del sito dove li hai presi? Vorrei comprarne
un paio anch'io, per non parlare a vanvera e provare quando suggerisco qualcosa Ciao.

[SGF]

Ciao Bwana: su digikei ce ne sono parecchi, con varie tensioni di in/out, trovi anche solo il trasformatore, in caso vuoi montare tutto su unica scheda, anche i transistor non sono crittici, in uno ho montato i primi transitor che avevo a disposizione BC140 e due resistenze da 4000ohm, va come se avesse i suoi transistor originali, che ho fritto, C255, se ricordo bene, unica pecca la potenza se metto in corto il secondario riscaldano paercchio sino a friggere, ma nella condizione che serve a noi rimangono freddi.
I diodi zener da 100V, ne ho preso 100 all'esorbitante cifra di o.oo1Eù ciascuno da Diodo Zener 100V 1,3W.

Il finale pnp e frutto di un a rigorosa valutazione tecnica tipo: mi son trovato fra le mani un pnp bd436 e gli altri sono bc547 che gia avevo fra i piedi. Comunque, ripeto, lo schema e solo l'idea, non ho provato ne calcolato, infatti un problema sara il potenziometro di regolazione, voglio usare un 10 giri, ma vai a trovalo di quel valore! diversamente dovro usare un partittore e scendere con la tensione di zener.

[SGF]

Ho messo a punto il circuito, montato e collaudato, mettendo un carico di 5Mohm a 2000V scende di soli 6 volt con 1M scende di 20 volt ma l'inverter con 1M è al limite della sopportazione e anche la resistenza carico da 1M 2W riscalda un bel po. Il condensatore che collegato tra l'ingresso 3 dell' LM311 e la massa e da tenere sotto occhio, i suoi tempi di carica e scarica influiscono sulla velocità di risposta, sé è troppo grande quando aumenta il carico da dei picchi negativi sull' HV ancor peggio quando diminuisce da picchi positivi.
I circuito funziona benissimo, anzi oltre le mie aspettative, tuttavia, volendo spaccare il sedere alla zanzara, si può ancora migliorare inserendo una ulteriore stabilizzazione di tensione al partitore che da il riferimento al piedino 2 di LM311, infatti o notato che la tensione all' uscita del 7812 al variare del carico varia di parecchi centesimi di volt.






Ho ricontrollato il rapporto tra tensione di ingresso e uscita, confermo l'andamento lineare.

Occhio a non sovra caricare l'inverter, collaudando la mia idiozia mi divertivo a far scoccare archi e metterci carichi troppo pesanti, tipo resistenza da 100Kohm, risultato, altri due bc140 all'imondizia e pelle di un dito rimasta attaccata al transistor, più relativa bestemia e perdita di tempo per sostituirli.