Tube Geiger Muller - CPS variables

Bonjour, 

Je me présente, je suis étudiant en maîtrise (français en études au Quebec)

Dans le cadre de ma recherche, je suis amené à utiliser un tube Geiger, afin de mesurer les CPS d'une source de Cesium 137.
Nous en sommes au début, mais voici les premiers résultats obtenus ( tube à 20cm de la source, aucun mouvement) : 




Or il semble étrange que les Cps varient comme ça dans le temps, je m'attendais à une valeur plus stable (la mesure est effectué toutes les secondes).

Est ce que vous avez déjà observer un phénomène de ce genre avec un geiger ?

Merci d'avance pour vos réponses, 

Damien

Bonjour, non je n'ai jamais vu ça.
La haute tension est-elle stable ?

Bonsoir
J'avais la même interrogation concernant la haute tension et aussi l'âge du compteur.
Iron kloug

Merci de vos réponses,

Nous nous étions aussi poser la question de la haute tension, et nous prévoyons de nouveaux essais avec un générateur stable 500V (malheureusement cela attendra vendredi)

Concernant le compteur, il a été acheté en février.

Il est aussi à noter, que lors que le compteur tourne en l'absence de source radioactive, on note par moment des pics de CPS (entre 125 et 250), alors qu'on ne devrait avoir que le background

Nous sommes aussi en relation avec la compagnie qui nous l'a vendu pour savoir si le compteur pourrai être défectueux

Bonsoir
J'ai effectivement un petit doute sur la fiabilté du compteur surtout s'il est récent.
On veut bien la suite de l'histoire avec le test du générateur stable.
Iron kloug

Bien sur, je vous tiens au courant dès que j'ai du nouveau

Encore merci pour vos réponse,

Damien

Même interrogation que les autres klowns. Le détecteur ne semble pas stable.

Bonjour,
je fabrique de temps en temps des circuits GM. Ce genre de comportement peut être dû au tube, à la haute tension qui est mal régulée, mais aussi des courants de fuite sur la carcasse du tube. Par exemple certains tubes SBM20 peuvent avoir un courant de surface de plusieurs µA qui perturbent la haute tension, avec une variation en prime selon les conditions climatiques (humidité, etc...).
Idem pour la résistance anodique.
Enfin, cela peut se produire également avec un faux-contact sur l'entrée de comptage. Normalement il y a un condensateur de découplage qui peut claquer et faire osciller le compteur.
Vous auriez des détails quant au tube et au circuit ?

Bonjour,

Voici les informations concernant le tube : 

https://drive.google.com/file/d/18F0STDs9p4q2bRHuL0OlqvTHM0ZYjNYj/view?usp=sharing

Pour le circuit, ce n'est pas moi qui l'ai réalisé, je me renseigne, et vous dis dès que j'ai plus d'informations

Merci, 

Damien

Bonjour,
si vous avez une photo d'ensemble du circuit ?
Avec ce genre de tube, il y a deux soucis fréquents :
- la connexion d'anode, qui est un clips (jamais soudé !), qui peut faire faux-contact par oxydation.
- la résistance anodique : selon la tension, il faut au moins du 1/2W car les 1/4W peuvent être limite et présenter des courants de surface/fuite.

Bonjour, 
Voici la photo du circuit : 




Et la documentation sur le circuit : 
https://drive.google.com/file/d/1EOiXDRJBUspq-dYLa-CzT8xSA3kW1zsq/view?usp=sharing
https://drive.google.com/file/d/1sCiq0a8xdjVzkEEvoTN-sPZdqXTxRv1e/view?usp=sharing

Hello,
le design me surprend un peu; la mesure sur l'anode est plus rare, car beaucoup plus sensible aux perturbations, notamment aux oscillations du générateur HT.

1) Est-ce que la haute tension a été ajustée par vos soins ? C'est un pont résistif diviseur, donc pouvant varier avec plusieurs paramètres, mais qui prend en plus en amont du multiplicateur.
L'idéal étant de tester la vraie haute tension avec une sonde haute impédance (1G pour être sûr). La mesure doit se faire à vide et à charge, afin de contrôler l'isolation du tube.

2) Plusieurs composants peuvent être sensibles à la lumière. Sur mes montages, j'ai déjà remarqué de grosses fluctuations en plein soleil VS sous coque, notamment avec les zener. Si possible, utiliser le circuit dans un boitier opaque.

3) Vérifier la stabilité de la basse tension, car c'est un comparateur BT qui fixe la HT.

4) Est-ce que c'est vous qui avez assemblé le circuit. Je trouve assez étonnant d'avoir des CMS requis à 1kV. La résistance anodique est critique, c'est pourquoi on prend au moins des 1/2W (qui tiennent un peu plus de 500V sans fuites). En cms, en général on retrouve plutôt plusieurs résistances en série. Ce point est lié au 5 :

5) Pour être sûr, est-ce qu'il y a quelque chose sous les gaines thermo du tube ? J'imagine que non, c'est du simple câble (et c'est parfait) pour éviter la soudure sur les électrodes (déconseillé). En revanche, on évite lourdement d'avoir ce genre de connecteurs pour un tube de ce type : ils créent une capacité parasite, voire un effet "antenne", qui perturbent les mesures.

L'idéal serait que la résistance anodique (la 2M) soit connectée directement à l'anode (contact clips ou entortillée, pas soudée), afin d'éviter toutes les perturbations....et donc de shunter celle CMS sur le circuit.

Ps : est-ce que l'abscisse de vos graphes est en secondes ? Par ex : 12h43m12s ? Dans le premier il y a un double point mais pas le 2e.

Bonjour, 

Merci beaucoup pour toutes ces précisions ! En effet le circuit a été réalisé par collègue électricien, mais ni lui ni moi ne sommes des experts en tube Geiger. Je me mets donc en contact avec lui pour lui faire part de vos remarques. 

Je peux déjà répondre sur certains points : 

Déjà, il serait donc plus judicieux de faire la mesure sur la cathode si on veut éviter le plus de perturbations possibles ?

1) Lors du premier essai du circuit, nous l'avions effectivement tester avec une sonde haute impédance, et obtenu 470 V en charge. Je ferai la mesure à vide pour pouvoir comparer. 

2) Effectivement mes tests sont en pleine lumière (électrique), je ferai un boitier opaque pour la suite.

5) Il n'y a rien sous les gaines thermo. Par contre je ne suis pas sur de comprendre de quel type de connecteur vous parlez ?

Pour le reste, je transmets à mon collègue pour reconcevoir le circuit

Pour les graphes, le premier est en secondes (13h 30 min 30 s) mais le 2eme en minutes (12 juin 13h 35 min), petite erreur de code sous python

Merci encore pour le temps et vos réponses , celà nous aide grandement !

Damien

Hello

Damien74 a écrit:

Déjà, il serait donc plus judicieux de faire la mesure sur la cathode si on veut éviter le plus de perturbations possibles ?

Oui, tout à fait,

Citation :

1) Lors du premier essai du circuit, nous l'avions effectivement tester avec une sonde haute impédance, et obtenu 470 V en charge. Je ferai la mesure à vide pour pouvoir comparer. 

Cela pourrait être intéressant de tester à vide, à charge et de monitorer quelques minutes en fonctionnement.

Citation :

2) Effectivement mes tests sont en pleine lumière (électrique), je ferai un boitier opaque pour la suite.

Un cache recouvrant l'ensemble donne déjà une bonne idée

Citation :

5) Il n'y a rien sous les gaines thermo. Par contre je ne suis pas sur de comprendre de quel type de connecteur vous parlez ?

C'était pour être sûr. En général, soit on utilise un clips, soit on entortille un fil autour de l'électrodu du tube GM.

Citation :

Pour les graphes, le premier est en secondes (13h 30 min 30 s) mais le 2eme en minutes (12 juin 13h 35 min), petite erreur de code sous python

Ok merci; avec source en face normalement on n'a pas ce genre de fluctuation. Question toute bête : avez-vous des valeurs retournées quand le tube est déconnecté ?

Bonjour,

Nous allons mettre en place ces changements, et je vous tiendrai au courant des résultats !
J'ai cependant encore 3 petites questions : 

1) en ce qui concerne les CMS de 1kv, pourquoi ceux-ci ne seraient-ils pas bon pour une tension de 500V ? Pour la résistance anodique, nous allons surement la transformer en une de 4.7 mega ohm.

2) en ce qui concerne le connecteur, un type BNC serait il envisageable ? ou faut il absolument souder directement sur le circuit imprimé ? Le but du connecteur était de pouvoir changer le type de tube geiger utilisé par la suite.

3) Nous avons du mal à comprendre le problème de souder les cables sur les électrodes, pouvez vous nous en dire plus sur ça ?

Damien

Hello,

Damien74 a écrit:

1) en ce qui concerne les CMS de 1kv, pourquoi ceux-ci ne seraient-ils pas bon pour une tension de 500V ?

Si votre datasheet vous affirme qu'elles tiennent la tension, pas de souci. Mais la plupart des résistances tiennent à peine 200V max (les 1812 par ex), sinon moins; je n'ai pas souvent vu des résistances CMS spécialement fabriquées "HT".
Si on leur colle 500V à leurs bornes, il y a des courants de fuite qui les transforment en résistance variable, faisant chuter la tension, varier la HT et rendant l'utilisation dangereuse pour le tube.

C'est pour cela que l'on utilise avec les composants classiques des 1/2W (qui tiennent un peu plus de 500V). Mais en CMS, on a plutôt tendance à relier plusieurs résistances de même valeur en série, afin de répartir la HT.

Par exemple, voici le circuit du Terra-P, on notera les trois résistances CMS en série de 2M, à gauche. Avec le tube SBM-20u, et une tension d'environ 390V, on ne dépasse pas 130V aux bornes de chacune.

Citation :

2) en ce qui concerne le connecteur, un type BNC serait il envisageable ? ou faut il absolument souder directement sur le circuit imprimé ? Le but du connecteur était de pouvoir changer le type de tube geiger utilisé par la suite.

Côté circuit imprimé, c'est mieux d'avoir le fil soudé, pour éviter les faux-contacts, mais ce n'est pas critique. L'ennui principal, c'est la capacité parasite avec un câblage assez long.

Citation :

3) Nous avons du mal à comprendre le problème de souder les cables sur les électrodes, pouvez vous nous en dire plus sur ça ?

Il ne faut jamais souder directement sur les électrodes d'un tube geiger. Cela peut l'endommager voire le détruire car les électrodes sont bonnes conductrices de chaleur. Il y a un gros risque d'abîmer l'étanchéité du tube ou de dégrader les vapeurs d'alcools à l'intérieur.
C'est pour cela que tous les tubes sont, soit fixés avec des contacts, soit avec un fil serré/entortillé sur l'électrode.

Bonjour,

Je m'intercale au milieu de votre discussion technique, juste pour vous dire que je suis votre fil avec beaucoup d'intérêt (bossant dans la micro-électronique et accessoirement la RP, le sujet ne m'est pas complètement étranger).
C'est pour ça que j'apprécie beaucoup ce forum, plein de savoirs et de sachants