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Spettrometro portatile (MCA - Multi Channel Analyzer) dell'americana Davidson
permette di utilizzare sonde a scintillazione con tensione fino a 1250 Volt oppure sonde ad HpGe (germanio iperpuro) con tensione fino a + o - 5000 Volt.
Si può collegarci un preamplificatore ed ha una porta RS-232 (classica porta seriale) che consente di controllare lo strumento tramite un PC o la stampa dei dati. E' arrivato con un problema all'alimentazione (batteria al piombo ricaricabile distrutta e fusibile bruciato sull'alimentatore). La batteria è stata sostituita con una nuova ed il fusibile sostituito, ma essendo (quello originale) di tipo non convenzionale, è stato sostituito sullo stampato dell'alimentatore lo zoccolo di supporto
riverniciato il case con il colore opportuno (fatto realizzare dal mio colorificio di fiducia), ho iniziato a rimontare il tutto

Ulla peppa.. SPETTACOLARE!!

Alla prima accensione si presenta un altro problema il fusibile salta, quindi decido di collegarlo (al posto della batteria) ad un alimentatore del mio laboratorio, munito di protezione in corrente (ed opportuno strumento digitale), il quale mi consente di vedere che all'accensione vi è un anomalo assorbimento di corrente. Una analisi approfondita (e anche un pò di fortuna) mi fa scoprire che in una delle schede che compongono l'apparato, un modulo convertitore di tensione DC-DC scalda parecchio (converte i 12 Volt in una tensione a 24 Volt per alimentare l'eventuale preamplificatore esterno).
si tratta dello scatolino nero con la scritta "Power General 413", quindi provvedo a rimuoverlo (non mi serve il preamplificatore esterno e quindi opto per la sua eliminazione). Rimonto il tutto, accendo lo strumento....funziona, il fusibile non salta più, ma sul display appare un errore: manca la tensione a 24 Volt. Leggendo il manuale (fornitomi dal grande Geo) scopro che il processore interno monitorizza ogni 16 secondi le varie tensioni presenti nell'apparato e se una o più sono fuori range lo segnala con un messaggio di errore. In questo caso, non essendo la tensione di 24 Volt necessaria allo strumento, quest'ultimo funziona lo stesso, ma la presenza del messaggio di errore mi disturba e quindi penso a come sostituire tale componente.
Varie ricerche in rete mi portano a capire che si tratta di un doppio convertitore a 12 Volt e purtroppo non esistono degli equivalenti con le dimensioni tali da poter essere inseriti nello stampato al posto di quello andato in cortocircuito. Uno scambio di mail con il nostro Elio risolve il problema, mi consiglia di mettercene due di più piccoli (l'efficenza dei dispositivi attuali è migliore e quindi a parità di caratteristiche le dimensioni sono minori).
Quindi con un pò di colla e qualche pezzettino di filo da cablaggi, inserisco i nuovi componenti, per evitare movimenti futuri ed eventuali contatti accidentali (gli spazi tra le verie schede sono minimi) applico un pò di gel rimovibile bicomponente per isolamenti.
Dopo l'ennesimo riassemblaggio del tutto si accende lo strumento......finalmente tutto OK

Effettuata la prova dell'alta tensione erogata. Lo strumento, dopo averne impostato il valore tramite opportuno menu, inizia ad erogare la tensione a step di 50 Volt fino a raggiungere il valore desiderato, questo per non stressare i delicati tubi che vengono connessi allo stesso.
Come potete vedere la precisione è notevole.

Utilizzando una sonda della Bicron con cristallo NaITl, montata su una opportuna base munita di circuito divisore
ecco un primo spettro (purtroppo l'immagine e di un pò di tempo fa e non ricordo l'isotopo sotto esame)

Essendo tale apparato dotato di presa RS-232, la quale permette di poter controllare esternamente tutte le funzioni, ho pensato di realizzare una interfaccia RS-232/USB dato che i PC attuali, soprattutto quello portatili ne sono sprovvisti. Esistono delle interfacce già pronte, anche di piccole dimensioni, ma non funzionano in questo caso (ne ho provate parecchie), forse per incompatibilità dei driver di gestione o cos'altro.
Ho cercato in rete, e sul sito di una università, alcuni ragazzi per controllare un vecchio strumento di laboratorio avevano usato una scheda Arduino, ho quindi cercato di replicare un dispositivo simile, partendo dalla loro idea.
Ho quindi realizzato un piccolo circuito, da applicare ad una scheda Arduino per convertire i segnali, utilizzando un MAX232 (dato che la seriale di Arduino ha livelli TTL).
Ho effettuato alcune prove, ma in alcuni casi il segnale in uscita dal circuito dava dei problemi, ma è bastato togliere l'integrato ATMEGA dalla scheda e tutto ha cominciato a funzionare egregiamente. Tenete presente che si utilizza il solo chip per la comunicazione seriale e quindi l'ATMEGA non serve e potete utilizzarlo in altre realizzazioni (successivamente, il consiglio di alcuni esperti amici mi suggerirono di utilizzare dei piccoli moduli convertitori disponibili in rete, ma debbo ancora effettuare delle prove in merito).
Terminate tutte le prove ho deciso di racchiudere il tutto in un adeguato contenitore per dare un aspetto professionale al tutto.

Ecco la schermata del software che ho realizzato in Visual Basic 6 per controllare l'apparato:

Questo MCA possiede la possibilità di collegarlo ad un monitor esterno X-Y per poter visualizzare gli spettri in maniera migliore che sul suo piccolo schermo. La presa dedicata si trova all'interno dello strumento dietro il pannellino delle prese per il preamplificatore esterno e della RS-232 (si tratta della presa tipo D a 15 poli, visibile al centro della foto).
Quì sotto potete vedere lo spettro visualizzato su un oscilloscopio settato per la visualizzazione X-Y.
Dopo aver appurato che il tutto funziona, per comodità, ho deciso di portare all'esterno tale presa. Ho dunque forato adeguatamente (con un pò di pazienza) il pannellino in un punto dove la presa non toccasse nulla all'interno dell'apparato.
Per la suddetta presa e per il collegamento alla presa interna, ho utilizzato uno spezzone di flat-cable (cavo piatto), una spina ed una presa IDC a perforazione di isolante. Questa tipologia di connettori occupa uno spazio minore di quelli con i contatti saldati ed in questo caso era necessario dato lo spazio esiguo (è comunque il sistema utilizzato anche dai progettisti dello strumento per il collegamento delle due prese già presenti).
Ed ecco il pannellino rimesso al suo posto dopo aver collegato la spina sull'apposita presa.
Adesso potete collegarci un oscilloscopio oppure un software di oscilloscopio per PC che vi permette di visualizzare gli spettri (consiglio l'ottimo VA: [Local Link Removed for Guests]).

Per collegarmi alla presa esterna, ed entrare nel PC (tramite ingresso audio), ho pensato di realizzare una piccola e semplice interfaccia.
I pin da utilizzare (come indicato nel manuale di servizio) sono: 4 (+Y), 6 (ANALOG GROUND) e 8 (+X). Questi vanno collegati rispettivamente al canale DX (4), Massa e canale SX (8) dell'ingresso audio del PC.
Ho previsto anche un piccolo interruttore che inverte i segnali X-Y, dato che alcuni software per PC prevedono i segnali invertiti tra canale audio DX e SX e lo spettro verrebbe visualizzato in verticale.
Successivamente tale interfaccia (realizzata in fretta per provare il tutto) mi sembrava troppo ingombrante ed ho cercato di realizzarne una che rimanesse nell'ingombro del solo connettore a 15 poli.
Ecco uno spettro di Lu176 visualizzato utilizzando VA

Grandioso!

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Se questo è il tuo hobby . . . . . .

A questo punto mi piacerebbe proprio vedere come vengono le barche su cui lavori.

"Non dargli retta, la sua è tutta invidia: gli piacerebbe a lui !"