Στην εποχή μας των ανθρωπογενών καταστροφών, είναι απαραίτητο να προστατευτούμε από τις συνέπειές τους με τη μορφή ραδιενεργής μόλυνσης. Και για αυτό πρέπει να ανιχνευθεί ιονίζουσα ακτινοβολία. Επομένως, ελλείψει βιομηχανικών συσκευών, κάθε ραδιοερασιτέχνης μπορεί να προσπαθήσει να φτιάξει έναν μετρητή Geiger με τα χέρια του.
Τι είναι ο μετρητής Geiger;
Για να μετρήσουν το ραδιενεργό υπόβαθρο, επιστήμονες και μηχανικοί έχουν αναπτύξει συσκευές - μετρητές Geiger. Ως αισθητήρας για την ακτινοβολία άλφα, βήτα και γάμμα, χρησιμοποιείται ένας σφραγισμένος σωλήνας εκκένωσης αερίου γεμάτος με μείγμα αδρανών αερίων, που πήρε το όνομά του από τους εφευρέτες του μετρητή Geiger-Muller. Αλλά οι επαγγελματικές συσκευές δεν είναι εύκολα προσβάσιμες στον σύγχρονο λαϊκό και είναι αρκετά ακριβές.
Έχουν αναπτυχθεί αρκετές ποικιλίες τέτοιων δομών. Ο μετρητής DIY Geiger από μια λάμπα νέον μπορεί να κάνει ακόμα και τον πιο απροετοίμαστο stalker για επιβίωση σε έναν μετα-αποκαλυπτικό κόσμο.
Ποικιλίες αυτοσχέδιων σχεδίωνΜετρητές Geiger
Ο μετρητής Geiger έχει αναπτυχθεί και κατασκευαστεί από πολλούς ερασιτέχνες σχεδιαστές με τα χέρια τους. Υπάρχουν πολλές επιλογές σχεδίασης. Τα πιο κοινά σχέδια ανάπτυξης στο σπίτι είναι γνωστά:
- Ραδιόμετρο, που χρησιμοποιεί εκκινητή φθορισμού ή νέον ως αισθητήρα βήτα και γάμμα.
- Ένας απλός σπιτικός δείκτης ακτινοβολίας που βασίζεται στον αισθητήρα STS-5.
- Το απλούστερο δοσίμετρο με αισθητήρα SBM-20.
- Ένδειξη ακτινοβολίας μικρού μεγέθους με βάση τον αισθητήρα SBT-9.
- Δείκτης ιονίζουσας ακτινοβολίας που βασίζεται σε αισθητήρα από συσκευή ημιαγωγών - δίοδο.
- Ο απλούστερος δείκτης ακτινοβολίας με σπιτικό εκκένωσης από φιάλη PET και κουτί.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των σχεδίων
Οι σχεδιασμοί αυτοκατασκευασμένων δοσομέτρων και δεικτών ακτινοβολίας με χρήση αισθητήρων SBM-20, STS-5, SBT-9 είναι αρκετά απλοί και έχουν υψηλή ευαισθησία. Αλλά έχουν ένα πολύ σημαντικό μειονέκτημα - είναι βιομηχανικοί αισθητήρες ιονίζουσας ακτινοβολίας, που είναι δύσκολο να προσπελαστούν και να αγοράσουν ακριβά.
Ένας δείκτης ακτινοβολίας με αισθητήρα συσκευής ημιαγωγών είναι φθηνός, αλλά λόγω της μη γραμμικότητας των χαρακτηριστικών του ημιαγωγού, είναι δύσκολο να εγκατασταθεί, ευαίσθητος σε αλλαγές θερμοκρασίας και τάσης τροφοδοσίας.
Η συσκευή με έναν αυτοσχέδιο αισθητήρα από ένα μπουκάλι PET είναι εξαιρετικά απλή, αλλά απαιτεί ένα κύκλωμα με τρανζίστορ εφέ πεδίου, το οποίο δεν είναι πάντα διαθέσιμο σε κάποιον που κάνει DIYer. Επιπλέον, τα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου είναι επιρρεπή σε διάσπαση υπό ισχυρόακτινοβολία.
Τα πιο προσιτά είναι τα σχέδια με αισθητήρες εκκίνησης από ελαττωματικούς λαμπτήρες φθορισμού ή νέον. Τα μειονεκτήματα ενός αισθητήρα από έναν εκκινητή, όπως ένας λαμπτήρας νέον, περιλαμβάνουν την ευαισθησία στις αλλαγές της θερμοκρασίας και την τάση τροφοδοσίας, την ανάγκη προστασίας του αισθητήρα από το φως και την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν την ευκολία κατασκευής και εγκατάστασης ενός μετρητή Geiger με τα χέρια σας.
Σχέδιο δείκτη ακτινοβολίας με λάμπα νέον ως αισθητήρα
Η κατασκευή ενός μετρητή Geiger με τα χέρια σας θα πρέπει να ξεκινήσει μελετώντας το διάγραμμα κυκλώματος της συσκευής. Αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιεί μια λάμπα νέον ως αισθητήρα γάμμα και βήτα.
Ας εξετάσουμε το διάγραμμα κυκλώματος.
Η δίοδος D1 χρησιμοποιείται για την ανόρθωση εναλλασσόμενου ρεύματος. Για την παροχή σταθερής τάσης 100 V, χρησιμοποιήθηκε ένα κύκλωμα σταθεροποίησης βασισμένο σε δίοδο zener D2. Οι παράμετροι της αντίστασης R1 εξαρτώνται από την τάση τροφοδοσίας Vac και υπολογίζονται χρησιμοποιώντας τον τύπο
R1=(Vac-100V)/(5 mA).
Η μεταβλητή αντίσταση R2 ρυθμίζει την τάση στον λαμπτήρα νέον ελαφρώς κάτω από την τάση ανάφλεξης. Η λάμπα νέον στην κατάσταση αναμονής δεν πρέπει να ανάβει. Όταν τα ραδιενεργά σωματίδια πετούν μέσα από μια γυάλινη λάμπα, το αδρανές αέριο ιονίζεται και η λάμπα αναβοσβήνει.
Τη στιγμή που η λάμπα αναβοσβήνει, θα συμβεί πτώση τάσης στην αντίσταση R3 και μια λάμπα νέον θατάση, μικρότερη από την τάση συγκράτησης. Δεν θα υπάρχει ροή ρεύματος στον λαμπτήρα μέχρι να αναφλεγεί από ένα ιονίζον σωματίδιο. Τη στιγμή της σύντομης ροής ρεύματος μέσα από τη λάμπα, θα ακουστεί ένα δυνατό κλικ στο μεγάφωνο. Αφού συναρμολογήσετε έναν μετρητή Geiger με τα χέρια σας από μια λάμπα νέον, μπορείτε να ξεκινήσετε να τον ρυθμίζετε.
Ρύθμιση και βαθμονόμηση του μετρητή Geiger
Το ανεπτυγμένο μοντέλο του μετα-αποκαλυπτικού μετρητή Geiger είναι εύκολο να στηθεί με τα χέρια σας. Με μεταβλητή αντίσταση R2, η συσκευή τίθεται σε κατάσταση αναμονής, στα όρια της ενεργοποίησης ενός αισθητήρα από μια λάμπα νέον. Επιπλέον, για το πείραμα, ένα σκονισμένο πανί πλησιάζει τον δείκτη ραδιενέργειας και η ευαισθησία της συσκευής ρυθμίζεται από τη ρυθμιστική αντίσταση R2. Δεδομένου ότι η σκόνη είναι γεμάτη ραδιενεργά ισότοπα, η ένδειξη ραδιενέργειας νέον θα πρέπει να αναβοσβήνει περιοδικά όταν ρυθμιστεί σωστά, η κεφαλή του ηχείου θα πρέπει να κάνει ήχους κελαηδίσματος και κλικ.
Για ακριβέστερη βαθμονόμηση της συσκευής, πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια διαθέσιμη πηγή ακτινοβολίας. Μπορεί να είναι ένας διακόπτης εναλλαγής από στρατιωτικό ραδιοεξοπλισμό με έναν φωτεινό ραδιενεργό φώσφορο που εφαρμόζεται σε αυτό. Η βαθμονόμηση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα υποδειγματικό πρότυπο δοσίμετρο. Η συχνότητα λειτουργίας ενός σπιτικού μετρητή Geiger προσαρμόζεται στη συχνότητα μέτρησης του επιπέδου ακτινοβολίας ενός βιομηχανικού δοσίμετρου. Για τη βαθμονόμηση, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί μια τυπική πηγή ακτινοβολίας, η οποία είναι συνήθως εξοπλισμένη με στρατιωτικό δοσίμετρο.
Υλικά και εργαλεία για τη συναρμολόγηση μετρητή Geiger
Όταν συναρμολογείτε έναν μετρητή Geiger με τα χέρια σας, υλικάμπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε διαθέσιμο σε ραδιοερασιτέχνη. Το κύριο πράγμα είναι ότι οι βαθμολογίες των εξαρτημάτων του ραδιοφώνου αντιστοιχούν στο παραπάνω διάγραμμα. Είναι απαραίτητο να επιλέξετε σωστά μια λάμπα νέον ως αισθητήρα, έτσι ώστε η τάση ανάφλεξης να αντιστοιχεί περίπου στα 100 V. Σε αυτήν την περίπτωση, τα εξαρτήματα του ραδιοφώνου μπορούν να εισαχθούν και να εγκατασταθούν. Οι παράμετροι των εξαρτημάτων πρέπει να επιλέγονται χρησιμοποιώντας τη βιβλιογραφία αναφοράς.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι στο συγκεκριμένο διάγραμμα κυκλώματος, χρησιμοποιείται μια εναλλασσόμενη τάση τροφοδοσίας από το δίκτυο Vac \u003d 220 V σύμφωνα με ένα κύκλωμα χωρίς μετασχηματιστή και αυτό είναι επικίνδυνο για ηλεκτροπληξία στο σώμα. Για την αποφυγή ηλεκτρικού τραυματισμού, το περίβλημα του οργάνου πρέπει να είναι κατασκευασμένο από ηλεκτρικά μονωτικό υλικό. Για το σκοπό αυτό, είναι κατάλληλα το plexiglass, το getinax, το fiberglass, το πολυστυρένιο και άλλα ελάσματα.
Όταν συναρμολογείτε έναν μετρητή Geiger με τα χέρια σας, χρησιμοποιείται το πιο διαφορετικό εργαλείο:
- Απαιτείται ηλεκτρικό κολλητήρι 60W για τη συγκόλληση εξαρτημάτων ραδιοφώνου.
- Το Το σιδηροπρίονο χρησιμοποιείται ευρέως για την κοπή αλουμινόχαρτου από υαλοβάμβακα, στην κατασκευή πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων. Χρησιμοποιείται για την κοπή και κοπή πλαστικών μερών του σώματος.
- Το ηλεκτρικό τρυπάνι χρησιμοποιείται για τη διάνοιξη οπών στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, συναρμολογώντας τη θήκη στις γωνίες.
- Τα τσιμπιδάκια είναι απαραίτητα για την εργασία με μικρά εξαρτήματα κατά τη συγκόλληση και την τοποθέτηση ηλεκτρικού κυκλώματος.
- Οι πλαϊνοί κόφτες συνιστώνται για την κοπή των προεξεχόντων καλωδίων εξαρτημάτων του ραδιοφώνου.
- Για τη θέση σε λειτουργία της συσκευής είναι απολύτως απαραίτητος ένας στοιχειώδης ελεγκτής, με τον οποίο θα χρειαστείτεπραγματοποιήστε μετρήσεις τάσης στα σημεία δοκιμής, καθώς και άλλες ηλεκτρικές παραμέτρους.
- Για μια αυτόνομη παροχή ρεύματος ενός πραγματικά μετα-αποκαλυπτικού μετρητή Geiger, συνιστάται να συνδέσετε μια μπαταρία 4,5-9 V, για την οποία χρησιμοποιήστε οποιοδήποτε απλό κύκλωμα μετατροπέα τάσης έως 220 V AC.
Πρέπει να τηρείται η ασφάλεια κατά την εργασία με ηλεκτρισμό και ραδιενεργά υλικά.
