ガンマ線: 高電圧供給回路

フォトマルには高電圧を印加しますが、その回路は次のようになっています。

回路図の左下にあるC10940が高電圧発生モジュールです。このモジュールは浜松ホトニクスの製品で、入力電圧は5V、出力電圧は0~1200Vまで可変できます。電圧の制御は、VCONT端子に0~1200mVを加えるとその1000倍の電圧が出力されます。GeoGamma220ではフォトマルには700V程度の電圧をかけています。そのための制御電圧は、基準電圧IC ADR441の出力が2.5Vで、その電圧を固定抵抗とポテンションメータで分圧して得ています。そして、マイクロコントローラSTM32F207のDAC出力をダイオードをとおして加える事で高電圧を可変できるようにしています。また、出力された高電圧は20MΩと33kΩの抵抗で分圧し、STM32F207のADCで電圧を測定するようになっています。

 

高圧回路

 

C10940は次の写真の左下に映っていますが、小型で5Vで動作し、温度範囲も-20℃~50℃で使用できるので、使いやすい高電圧電源です。この基板にはGPSモジュールなど間欠的に電流を多く消費するモジュールがあり、5Vにノイズが乗ります。そのため、コーセルの5V-5VDCDCコンバータ SUS1R50505を通してC10940に5Vを供給しています。このコンバータを入れないと、スペクトルの30keV以下にノイズによるカウントが増える場合がありました。

kiban