HPGe pronto all'uso

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Marc75
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HPGe pronto all'uso

Messaggio da Marc75 » 28/02/2025, 17:31

Finalmente l'HPGe ricondizionato (un Camberra coassiale GC1018) è pronto ed operativo.

E' raffreddato da un dewar di azoto liquido da 11 litri che possiedo da 30 anni ma che grazie al "NON" made in china è ancora perfetto.

La gamma di energia è variabile a seconda di alcuni parametri e va da 40KeV a circa 10MeV. L'impostazione tipica standard per la spettrometria gamma è 40-2000 KeV ma può essere settato a 100-3000 KeV

Al momento è senza un pozzetto. quello in mio possesso per la sonda 2" CsI non va ovviamente bene e quindi dovrò costruirmene uno adeguato.
IMG_8786.JPG
Nell'immagine sopra si vede la sonda con le tre sorgenti che utilizzo per la calibrazione (Eu152, Cs137, Co60; tutte con attività legale che non richiede licenza)

Dopo un paio di settimane per capire bene il sistema e ottenere la migliore calibrazione in energia , penso di aver ottenuto risultati più che ottimi. Non sarà un HPGe di ultima generazione ma la risoluzione di 0.4% a 662KeV è assolutamente ottima.

Di seguito gli spettri da un paio di minuti di Eu152, Cs137 e Co60
Eu152.png
Cs137_0.4%@662kev.png
Eu152.png
Una volta trovata la calibrazione ottimale ho voluto testarne la precisione e lo scostamento dal reale con un piccolo cristallo di uraninite
Uraninite.png
considerando le energie reali dei picchi principali ho ottenuto questi scostamenti.
non male direi .

URANINITE (reale KeV) misurato KeV scostamento KeV
77.1 77 0.1
186.2 186 0.2
242 242 0
295.2 295 0.2
351.9 351.5 0.4
609.3 609 0.3
768.4 768 0.4
1120.3 1120 0.3
1238.1 1237.5 0.6
1377.7 1377.5 0.2
1764.5 1764 0.5


ogni commento/suggerimento è ben accetto da utenti più esperti di me nell'uso di un HPGe. E' comunque un mondo nuovo rispetto a quello usato fino ad ora quindi ci sarà tanto da imparare

grazie

Marco
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Marco

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cipndale
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Re: HPGe pronto all'uso

Messaggio da cipndale » 03/03/2025, 14:23

Complimenti Marc95. Puoi descrivere il resto del setup?
Quale è il consumo di azoto liquido?



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Marc75
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Re: HPGe pronto all'uso

Messaggio da Marc75 » 03/03/2025, 16:09

Ciao Cipndale,
grazie, ho deciso di fare il passo per i miei 50 anni... sto facendo in questi giorni alcune prove e sto scoprendo un nuovo mondo. la differenza è stratosferica rispetto alla mia sonda GS-2020-CSI

la seccatura è che ci vuole l'azoto ma al momento non ho altre alternative ne penso mai ne avrò.
il mio dewar è da 11 litri (un AirLiquide). il grosso dell'utilizzo è per raffreddare il sistema , durante il raffreddamento l'azoto bolle che è un piacere. a stima direi che si fa fuori 2 litri o più
in totale dal momento dell'inserimento a quando la spia segna condizione di "warm" passano 6-7 gg . dovrei prendere un dewar più grande per aumentare l'autonomia ma non penso abbia senso dato che non lo uso per lavoro, posso tranquillamente impostare l'esperimento prima con la CSI e poi andare sul dettaglio raffreddando l'HPGe così da sapere già cosa fare/dove cercare.
quello che potrei valutare è un piccolo economico dewar da 5-7 litri da riempire assieme al principale e da utilizzare quando l'azoto sta per finire, ma devo trovare un modo per "travasare" l'azoto senza problemi e lasciando l'HPGe nel dewar principale.

l'elettronica di utilizzo e software è stata acquistata da Maximus Energy, sia la parte ricevente che preamp. Non avendo competenze elettroniche non volevo avventurarmi ad acquistare elettronica originale ed usata ed in più è una soluzione decisamente più a buon mercato rispetto alle elettroniche originali e molto flessibile (la posso usare non solo con l'HPGe) . 10.000 canali disponibili con vari livelli di preamp per avere un range più esteso o più ridotto e particolareggiato. Il sistema lavora che è un piacere.


Marco

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exicator
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Re: HPGe pronto all'uso

Messaggio da exicator » 03/03/2025, 22:17

Ciao Marc75,

... congratulazioni anche da parte mia per il successo della messa in funzione di un HPGe.
Conoscere il consumo di LN2 del det. + dewar è molto importante per aggiungere nuovo LN2 in tempo ed evitare di riscaldare il det. HPGe anche se solo parzialmente. Come test per il vuoto di isolamento nel det. è necessario controllare la temperatura del tappo terminale... Se la calotta terminale del det. inizia a rugiadare, cioè l'umidità si condensa su di essa, il vuoto del det. non è più buono e la prosecuzione del funzionamento mette a rischio il det. e aumenta notevolmente il consumo di LN2. Il consumo di LN2 è costituito dal tasso di perdita del dewar e dal consumo di raffreddamento del det. È un grande vantaggio conoscere la perdita di evaporazione di LN2 del dewar e purtroppo in questo caso è utile solo la pesata ... senza det. per uno ... due giorni. Il raffreddamento di un det. consuma circa 1 o 2 kg di LN2 ... il GC1018 è un HPGe al 10% ed è abbastanza parsimonioso nel consumo di LN2 con un buon vuoto del det. forse 0,4 - 0,6 kg/d. Se il LED Cool non si illumina di verde, l'HPGE non deve essere alimentato con HV in nessun caso. Inoltre, l'alimentazione del preamplificatore non deve mancare quando si accende l'HV... questo costa il FET di ingresso del preamplificatore ed è molto difficile da raggiungere nell'alloggiamento freddo del Det.
Per riempire il det. nel dewar, c'è un pezzo intermedio in silicone con due tubi di collegamento ... purtroppo questo manca nel det. in foto ... L'LN2 può essere trasferito al dewar attraverso uno dei tubi senza grossi problemi, il secondo tubo serve per l'equalizzazione della pressione... Con un dewar da 30 litri pieno, si dovrebbe rabboccare con LN2 ogni settimana fino a quando non trabocca e con altri 30 litri di LN2 da rabboccare, si possono gestire ben 2 - 3 settimane (GC2518 in un dewar Canberra da 30 l) e quando i 30 litri di LN2 sono stati utilizzati per il rabbocco, rimangono ancora circa 2 settimane prima che l'LN2 nel dewar det. sia evaporato ...
Inoltre, l'HV deve essere alimentato solo lentamente e deve essere spento solo lentamente ... il modulo NIM-HV-Supply si occupa normalmente di questo ... Purtroppo, ci sono anche moduli NIM HV per HPGe che non possono farlo o non lo fanno automaticamente (ad es. Ortec 695 o Canberra 3106D). Aumentare lentamente l'HV ... circa 1 minuto fino alla massima HV ... l'HV consigliata è riportata sull'etichetta del detector ... e abbassare di nuovo lentamente...
Purtroppo si possono fare molte cose sbagliate quando si maneggiano gli HPGe e alcuni detector si offendono ...
Buona fortuna e godetevi la vostra nuova spettroscopia gamma ad alta risoluzione!
Non costa nulla chiedere ... (;-) e previene i danni (;-(.
Sono anche interessato alla risposta alla domanda di Cipndale sul resto della configurazione.
Ralf



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cipndale
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Re: HPGe pronto all'uso

Messaggio da cipndale » 04/03/2025, 21:07

L'ideale è passare sui dewar con Stirling. L'azoto è la migliore soluzione per il raffreddamento, però l'azoto è anche ciò che ci limita. Per prolungare l'utilizzo ci sono varie soluzioni, sia da Canberra [External Link Removed for Guests] che da Ortec (Mobius). Ogni tanto appaiono su eBay e si possono ottenere a prezzi d'acquisto decenti, considerando il costo dell'azoto al giorno d'oggi. Al lungo termine conviene piuttosto.



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Marc75
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Re: HPGe pronto all'uso

Messaggio da Marc75 » 04/03/2025, 22:27

Grazie Ralf per i commenti e suggerimenti.
sì, sono a conoscenza delle procedure, me le sono studiate bene per non fare errori :-)
La gestione del HV è impostata dal software di gestione e controllo e al momento le rampe sono infatti a 60 secondi

per quanto riguarda il dewar , ho presente a cosa ti riferisci: è il collettore che sorregge il dipstick del HPGe che ha anche due tubetti uno per il refill e uno per ventilazione. Tipicamente viene venduto con il dewar stesso , ovviamente se si ha un modello predisposto per il dispstick in questione. Il mio dewar non era concepito per HPGe quindi ha il collo abbastanza stretto (50mm).
I raccordi che vedi in foto li ho fatti io al tornio per chiudere il collo del dewar con una uscita di sfogo per il gas e per sorreggere l'HPGe alla giusta altezza , in modo che stia qualche mm rialzato dal fondo . Non ho modo di farci stare anche i due tubicini ma posso studiare un metodo, magari un solo tubicino e una fessura di sfogo. posso ragionarci sù

il consumo di LN2 è maggiore di quanto indichi però. Dati trovati in rete parlano di 1.2-1.3 litri per questo modello il che sarebbe anche confermato dalle informazioni della ditta venditrice (poco più di due settimane di vita con dewar 25l). Quindi non mi lamento dei 7gg con il mio dewar da 11l anche perchè quando bisogna fare le misure , organizzandosi prima, ho tutto il tempo per farle e per la ricarica spendo 30 euro ivati.

Non so che informazioni vorresti sulla configurazione. forse questi dati qui sotto? nel caso chiedi pure!

Marco
IMG_8797.JPG
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Marco

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Marc75
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Re: HPGe pronto all'uso

Messaggio da Marc75 » 04/03/2025, 22:40

[Local Link Removed for Guests] ha scritto: [Local Link Removed for Guests]
04/03/2025, 21:07
L'ideale è passare sui dewar con Stirling. L'azoto è la migliore soluzione per il raffreddamento, però l'azoto è anche ciò che ci limita. Per prolungare l'utilizzo ci sono varie soluzioni, sia da Canberra [External Link Removed for Guests] che da Ortec (Mobius). Ogni tanto appaiono su eBay e si possono ottenere a prezzi d'acquisto decenti, considerando il costo dell'azoto al giorno d'oggi. Al lungo termine conviene piuttosto.
si grazie Cipndale , li avevo visti e sì, sarebbero davvero utili . avevo visto un po' le caratteristiche del camberra e sono fantastiche potendo ricondensare l'azoto, la frazione persa è davvero minima. meglio questa soluzione penso che il raffreddamento elettronico che comunque richiederebbe sensori di ultima generazione per evitare il rumore indotto. se in futuro riuscissi a trovare uno di questi dewar in europa o ad un prezzo accettabile dagli usa sarebbe interessante!
tu usi uno di questi con il tuo HPGe?
Marco


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Re: HPGe pronto all'uso

Messaggio da exicator » 05/03/2025, 7:26

Buongiorno Marc75,

... molto bene, non intendevo in alcun modo farle la morale con i miei commenti.
Utilizzo gli HPGe per la spettroscopia da oltre 15 anni. Con il mio primo rivelatore, ho ucciso il FET di ingresso dopo un solo mese di funzionamento per ignoranza e mi ci è voluto più di un anno prima che qualcuno mi mostrasse come cambiare il FET di ingresso ... Ho ancora questo rivelatore (;-) in un angolo. Ho anche imparato a rinfrescare il vuoto nei rivelatori e nei dewar, perché molti dei rivelatori e dei dewar più vecchi che sono stati scartati hanno un vuoto insufficiente...
E sì, l'LN2 è il modo migliore per raffreddare un rivelatore... ma la dipendenza da una fornitura costante di LN2 a prezzi accessibili rende le cose difficili... e per prezzi accessibili non intendo prezzi all'ingrosso... ma prezzi da farmacia per le quantità necessarie a far funzionare uno o due rivelatori...
Saluti al caffè del mattino, Ralf
PS: ... Spero che i testi tradotti con Deepl siano comprensibili in termini di contenuto, perché purtroppo non so parlare italiano (;-(.



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Re: HPGe pronto all'uso

Messaggio da Marc75 » 05/03/2025, 9:37

Ciao Ralf,
non c'è alcun problema :-)
NON ho preso i tuoi suggerimenti come negativi, anzi, ti ringrazio per i suggerimenti!! Sono stato io a dire che sono ancora inesperto con l'HPGe quindi i tuoi suggerimenti sono utilissimi!!
La mia risposta era solo per dirti che mi ero informato su questi punti proprio per cercare di non fare errori e non spaccare il FEt :-)
quindi tranquillo, dammi tutti i consigli che vuoi , saranno assolutamente bene accetti. Sono abbastanza esperto di spettrometria ma non di utilizzo HPGe quindi ben vengano i commenti e suggerimenti :-)

Il vuoto di questo HPGe è stato rifatto da poco, dall'azienda venditrice ma il dewar ha i suoi anni e una verifica al vuoto non farebbe male. non so come si faccia quindi la tua esperienza in merito sarebbe importante per capire. è sicuramente un argomento in cui vorrei saperne di più anche eventualmente per il vuoto del HPGe.

Deepl is doing a good job but if you prefer we can easily switch to english anytime. I work in english language all the day so for me it is absolutely not a problem if you'd rather prefer.

grazie di nuovo Ralf!


Marco

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Re: HPGe pronto all'uso

Messaggio da Marc75 » 05/03/2025, 9:40

[Local Link Removed for Guests] ha scritto: [Local Link Removed for Guests]
04/03/2025, 21:07
L'ideale è passare sui dewar con Stirling. L'azoto è la migliore soluzione per il raffreddamento, però l'azoto è anche ciò che ci limita. Per prolungare l'utilizzo ci sono varie soluzioni, sia da Canberra [External Link Removed for Guests] che da Ortec (Mobius). Ogni tanto appaiono su eBay e si possono ottenere a prezzi d'acquisto decenti, considerando il costo dell'azoto al giorno d'oggi. Al lungo termine conviene piuttosto.
ho visto il link del Cryo Cycler II che ha anche un prezzo decisamente ottimo rispetto a quanto è venduto in giro (CHP consultants lo vende a 22,000 USD usato!). Il problema è che è verificato senza azoto e non ne garantiscono il funzionamento. E' un peccato perchè a quel prezzo ne varrebbe la pena


Marco

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