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PX5 DPP、MCA 和电源

Amptek PX5 连接在（1）带前置放大器的 X 射线和伽马射线探测器和（2）运行数据采集和控制软件的计算机之间。它主要用于支持 Amptek XR-100 系列的 SDD、Si-PIN 和 CdTe 探测器，可与许多其他辐射探测器和前置放大器一起使用，包括 HPGe 探测器和闪烁体探测器。它与任一极性的复位和反馈前置放大器兼容。PX5 包括（1）高性能数字脉冲处理器（取代了传统的整形放大器）、（2）多通道分析仪和（3）低压和高压电源（±HV）。

与传统系统相比，PX5 具有多种优势，包括改进的性能（超高分辨率、更少的弹道亏损、更高的吞吐量和增强的稳定性）、更多用于优化系统的配置选项以及许多通信和输出选项。PX5 基于 Amptek 最新一代的数字脉冲处理技术，该技术也用于 DP5 系列产品。

PX5 的信号输入是前置放大器的输出。PX5 用于将前置放大器输出数字化，对信号进行实时数字处理，检测峰值振幅（数字），并将该值存储在其直方图存储器中，从而生成能谱。然后，能谱通过 PX5 的 USB、以太网或 RS-232 接口传输到用户的计算机。

PX5 与 32 位和 64 位操作系统（包括 Windows 10）兼容。

特点

  • 单个装置与当前所有的 Amptek SDD、Si-PIN 和 CdTe 探测器兼容
  • 包括
    • 数字脉冲整形放大器
    • 集成多通道分析仪
    • 电源
  • 支持其他制造商的探测器以及任一极性的复位和反馈前置放大器
  • 梯形和新型尖峰整形，具有广泛的峰值时间，可优化性能
  • 高计数率能力，具有出色的基线稳定性、吞吐量和堆积判弃
  • 多达 8k 个输出 MCA 通道
  • 示波器模式 – 用于脉冲监测和调节的 DAC 输出
  • 8 个单通道分析仪输出

图 1.PX5 的正面和背面视图。

图 2.PX5 和 XR-100SDD 硅漂移探测器框图
立即联系我们了解更多信息！

  • 快速入门 +


    特点

    • 单个装置与当前所有的 Amptek SDD、Si-PIN 和 CdTe 探测器兼容
    • 包括
      • 数字脉冲整形放大器
      • 集成多通道分析仪
      • 电源
    • 支持其他制造商的探测器以及任一极性的复位和反馈前置放大器
    • 梯形和新型尖峰整形，具有广泛的峰值时间，可优化性能
    • 高计数率能力，具有出色的基线稳定性、吞吐量和堆积判弃
    • 多达 8k 个输出 MCA 通道
    • 示波器模式 – 用于脉冲监测和调节的 DAC 输出
    • 8 个单通道分析仪输出
    • MCS 模式
    • 列表模式

    通信

    • 接口：RS-232、USB、以太网
    • 示波器模式 – 用于脉冲监测和调节的 DAC 输出
    • 带 8051 兼容内核的板载 µ控制器
    • 有多个可配置的辅助输入和输出

    软件

    电源

    • 高电压偏压在 ±100 V 至 ±1.5 kV 之间可调
    • 带反馈的热电冷却器电源（2 级冷却器）
    • 由 +5V 直流电源供电（附带交流电源适配器）

    物理

    • 低功耗：3 W（典型值）
    • 小型：6.5 x 5.5 x 1.5 英寸（165 x 135 x 40 mm）
    • 轻巧：1.6 磅/750 g

    应用

    • X 射线和伽马射线探测器
    • 核仪器
    • 便携式电池供电系统
    • OEM 和特殊应用
    • 过程控制
    • 研究和教学

  • 规格参数 +


    规格参数

    脉冲处理性能

    增益设置 粗调增益和微调增益的组合产生了从 x0.75 到 x516 连续可调的总增益。
    粗调增益 从 x1.00 到 x413 的 28 个对数间隔粗调增益设置。
    微调增益 可在 0.75 和 1.25 之间调节，13 位分辨率。
    量程 1000 mV 输入脉冲 @ x1 增益。
    增益稳定性 <30 ppm/°C（典型值）。
    ADC 时钟频率 20 或 80 MHz，12 位 ADC。
    脉冲形状 梯形或尖峰。具有整形时间 t 的半高斯放大器的峰值时间为 2.4t，其性能与相同峰值时间的梯形形状相当。
    峰值时间 软件可选的的峰值时间介于 0.05 和 102 µs 之间，这对应于 0.04 至 42.5 µs 的半高斯整形时间。
    平顶时间 每个峰值时间都有一些软件可选的值（取决于峰值时间），>0.05 µs
    最大计数率 峰值时间为 0.2 µs 时，可以采集到 4 MHz 的周期信号。
    每个脉冲的死时间 1.05 倍峰值时间。无转换时间。
    快速通道峰值时间 20 MHz: 200、400、800、1600、3200 ns
    80 MHz：50、100、200、400、800 ns
    快速通道脉冲对分辨时间 1.2 x 快速通道峰值时间（最小 60 ns）
    堆积判弃 脉冲间隔大于快速通道分辨时间和小于 1.05 x 峰值时间的脉冲将被拒绝。
    基线恢复 非对称 – 有 16 个软件可选的转换速率设置。
    上升时间鉴别器（RTD） 数字脉冲处理器可编程为根据其上升时间属性选择输入脉冲。
    门 门输入与外部电路一起使用，以确定事件是否应包括在频谱中或从频谱中排除。门可以为高电平有效或低电平有效（或被禁用）。

    MCA 性能

    通道数 可编程为 256、512、1k、2k、4K 或 8k 通道。
    每通道字节数 3 个字节（24 位），1670 万个计数。
    预设采集时间 10 ms 至 466 天。
    数据传输时间 USB：1k 通道 4.8 ms；以太网 1k 通道 35 ms
    转换时间 无
    预设 时间、总计数、ROI 计数、通道计数。
    MCS 时基 10 ms/通道至 300 s/通道。
    外部 MCA 控制 门输入 – 仅当门控启用时外部逻辑才会接受脉冲。输入可以是高电平有效或低电平有效。
    计数器 MCA 接受的慢速通道事件。传入计数（高于阈值的快速通道计数）、选择逻辑拒绝的事件和外部事件计数器。
    列表模式 受支持

    硬件

    微处理器 Silicon Labs 8051F340 8051 兼容内核。
    外部存储器 512 kb 低功耗 SRAM
    固件 信号处理通过固件进行编程，固件可在现场升级。

    通信

    RS-232 标准串行接口，115 或 56 Kbaud。
    USB 标准 2.0 全速（12 Mbps）。
    以太网 标准 10base-T。

    连接

    模拟输入（BNC） 模拟输入接受来自电荷灵敏前置放大器的正向或负向脉冲。
    电源 +5 VDC。插头与 3.5 mm x 1.3 mm x 9.5 mm 母头筒式、中心正极、插头连接器配合使用。
    USB 标准 USB mini-b 插孔。
    以太网 标准 RJ-45 以太网插孔。
    AUX-1（BNC） 在软件中配置为：（1）模拟输出，以查看整形脉冲或诊断信号，（2）数字输出，以查看鉴别器输出或诊断信号或（3）数字输入。
    AUX-2（BNC） 在软件中配置为（1）数字输出，以查看鉴别器输出或诊断信号或（2）数字输入，以门控或同步数据采集。
    AUX-3（15 针 D 型母头连接器） 包括（a）串行 RS232 接口线路，（b）可配置为数字输入或输出的两条线路，（c）8 个单通道分析仪（SCA）输出和（d）一条用于远程控制电源打开或关闭的控制线路。

    XR-100 电源：6 针 Lemo 连接器

    1 温度
    2 偏压（最高 ±1500V；最大 30 µA）
    警告：使用错误的极性会损坏探测器，这种损坏不在保修范围内。在开启 PX5 之前，请务必检查是否设置了正确的 HV 极性。
    3 -8.5 或 -5 VDC（软件可选）
    4 +8.5 或 +5 VDC（软件可选）
    5 制冷器 –（接地）
    6 制冷器 +（2 级冷却器）
    接地和屏蔽

    电源

    +5 V 500 mA 时为 +5 VDC（2.5 W）（典型值）。电流在很大程度上取决于 Tdet，5 VDC 时电流介于 300 至 800 mA 之间。
    输入范围 +4 V 至 +5.5 V（0.4 至 0.7 A 典型值）
    初始瞬态 2 A，<100 ns

    辅助输入和输出

    此连接器会输出 PX5 主要功能（采集频谱并通过串行接口传输）不需要的逻辑信号。这些通常是与 PX5 处理的每个脉冲相关的“低电平”逻辑信号；用于将 PX5 数据采集与外部硬件同步以及用于 PX5 的直接计数器/定时器输出。这些信号如下所述。
    单通道分析仪 8 个 SCA，独立的软件可选 LLD 和 ULD，LVCMOS（3.3 V）电平（TTL 兼容）。
    数字输出 2 个独立输出，可通过软件在 8 种设置之间选择，包括 INCOMING_COUNT、PILEUP、MCS_TIMEBASE 等。LVCMOS（3.3 V）电平（TTL 兼容）。
    数字输入 2 个独立输入，软件可选择 MCA_GATE、EXTERNAL_COUNTER
    DAC 输出 用于示波器模式，以查看整形脉冲和其他诊断信号。范围：0 至 1 V。
    数字示波器 在计算机上显示示波器波形。可借助软件选择显示整形输出、ADC 输入等，以帮助调试或优化配置。

    一般信息和环境

    工作温度 -40°C 至 +85°C。
    质保期 1 年
    典型设备寿命 5 至 10 年，视使用情况而定。
    长期存储 10 年以上保持环境干燥。
    典型存储和运输 -40 °C 至 +85 °C，10 至 90% 湿度，不结露
    合规 符合RoHS标准
    TUV 认证
    证书编号：CU 72112987 01
    经测试符合：UL 61010-1: 2004 R10.08
    CAN/CSA-C22.2 61010-1-04+GI1 (R2009)

    物理

    尺寸 6.5 x 5.5 x 1.5 英寸/165 x 135 x 40 mm
    重量 1.6 磅/750 g

    数字 I/O：15 针 D 型连接器（母头）

    1 Gnd
    2 RS232 – TX
    3 RS232 -RX
    4 SCA 6 输出
    5 SCA 5 输出
    6 Gnd
    7 Aux 3
    8 Aux 4
    9 SCA 8 输出
    10 外部电源开启
    11 SCA 7 输出
    12 SCA 1 输出
    13 SCA 2 输出
    14 SCA 3 输出
    15 SCA 4 输出
    用于 PX5 的 15 针数字输入/输出电缆

    图 3.I/O 电缆照片。部件号 ACH-426。
    ”

  • 性能和波形 +


    PX5 吞吐量与峰值时间之间的关系


    图 4.不同峰值时间的 PX5 吞吐量。使用 Amptek XR-100SDD X 射线探测器在完全冷却时采集。

    PX5 波形


    图 5.PX5 波形，显示了前置放大器输出、整形脉冲等


    图 6.PX5 尖峰波形。

  • 操作说明 +


    PX5 处理链

    高压跳线

    警告：使用错误的极性会损坏探测器，这种损坏不在保修范围内。在开启 PX5 之前，请务必检查是否设置了正确的 HV 极性。

    PX5 可产生正负高压。极性由跳线设置，如下所示。Amptek Si-PIN 和 CdTe 探测器需要正高压。使用负 HV 将损坏 Si-PIN 和 CdTe，这种损坏不在保修范围内。Amptek 硅漂移探测器（SDD）需要负高压。使用正 HV 将损坏 SDD，这种损坏不在保修范围内。


    图 7.Si-PIN 或 CdTe 的 PX5 高压跳线设置为正。


    图 8.SDD 的 PX5 高压跳线设置为负。

    警告：使用错误的极性会损坏探测器，这种损坏不在保修范围内。在开启 PX5 之前，请务必检查是否设置了正确的 HV 极性。

  • 软件 +


    DPPMCA

    PX5 可由 Amptek DPPMCA 显示和采集软件控制。此软件可完全控制和配置 PX5，并下载和显示数据。它支持感兴趣区（ROI）、校准、寻峰等。DPPMCA 软件可无缝连接到 XRS-FP 定量 X 射线分析软件包。在 Windows XP PRO SP3 或更高版本下运行。单击此处进入软件下载页面。

    软件开发人员工具包（SDK）

    PX5 附带免费的软件开发人员工具包（SDK）。用户可以使用此工具包轻松编写自定义代码，以控制用于自定义应用程序的 PX5 或将其连接到更大的系统。其中包含 VB、VC++ 等示例。单击此处进入软件下载页面。

    VB 演示软件

    VB 演示软件在个人计算机上运行，允许用户设置 PX5 参数，启动和停止数据采集以及保存数据文件。它随源代码提供，可由用户修改。本软件旨在举例说明如何通过 USB、RS232 或以太网接口使用最基本的调用（不使用 SDK）手动控制 PX5。在为非 Windows 平台编写软件时，它非常有用。单击此处进入软件下载页面。

  • 文档 +