I vår tid av mänskliga katastrofer är det nödvändigt att skydda oss från deras konsekvenser i form av radioaktiv kontaminering. Och för detta måste joniserande strålning upptäckas. Därför, i avsaknad av industriella enheter, kan vilken radioamatör som helst försöka göra en geigerräknare med sina egna händer.
Vad är en geigerräknare?
För att mäta den radioaktiva bakgrunden har forskare och ingenjörer utvecklat enheter - Geigerräknare. Som sensor för alfa-, beta- och gammastrålning används ett förseglat gasurladdningsrör fyllt med en blandning av inerta gaser, uppkallat efter uppfinnarna av Geiger-Muller-räknaren. Men professionella enheter är inte lättillgängliga för den moderna lekmannen och är ganska dyra.
Flera varianter av sådana strukturer har utvecklats. Gör-det-själv-geigerräknare från en neonlampa kan göra även den mest oförberedda stalkern för överlevnad i en postapokalyptisk värld.
Sorter av improviserade mönsterGeigerräknare
Geigerräknaren har utvecklats och tillverkats av många amatördesigners med sina egna händer. Det finns många design alternativ. De vanligaste hemgjorda utvecklingsprogrammen är kända:
- Radiometer, med en fluorescerande eller neonstartare som beta- och gammasensor.
- En enkel hemmagjord strålningsindikator baserad på STS-5-sensorn.
- Den enklaste dosimetern med en sensor SBM-20.
- Strålningsindikator för liten storlek baserad på SBT-9-sensor.
- Indikator för joniserande strålning baserad på en sensor från en halvledarenhet - en diod.
- Den enklaste strålningsindikatorn med en hemmagjord urladdare gjord av en PET-flaska och en burk.
Fördelar och nackdelar med design
Designen av egentillverkade dosimetrar och strålningsindikatorer som använder sensorerna SBM-20, STS-5, SBT-9 är ganska enkla och har hög känslighet. Men de har en mycket viktig nackdel - de är industriella sensorer för joniserande strålning, som är svåra att komma åt och dyra att köpa.
En strålningsindikator med en halvledarsensor är billig, men på grund av halvledaregenskapernas icke-linjäritet är den svår att ställa in, känslig för förändringar i temperatur och matningsspänning.
Enheten med en hemmagjord sensor från en PET-flaska är extremt enkel, men kräver en krets med en fälteffekttransistor, som inte alltid är tillgänglig för en gör-det-själv. Dessutom är fälteffekttransistorer benägna att gå sönder under starkastrålning.
Det mest prisvärda är design med startbaserade sensorer från felaktiga lysrör eller neonlampor. Nackdelarna med en sensor från en startmotor, som en neonlampa, inkluderar känslighet för förändringar i temperatur och matningsspänning, behovet av att skydda sensorn från ljus och elektromagnetisk strålning. Fördelarna inkluderar att det är lätt att göra och sätta upp en geigerräknare med egna händer.
Skema för en strålningsindikator med en neonlampa som sensor
Att göra en geigerräknare med egna händer bör börja med att studera enhetens kretsschema. Den här kretsen använder en neonlampa som gamma- och betasensor.
Låt oss överväga kretsschemat.
Diod D1 används för att likrikta växelström. För att ge en konstant spänning på 100 V användes en stabiliseringskrets baserad på en zenerdiod D2. Parametrarna för motståndet R1 är beroende av matningsspänningen Vac och beräknas med formeln
R1=(Vac-100V)/(5 mA).
Variabelt motstånd R2 ställer in spänningen på neonlampan något under tändningsspänningen. Neonlampan i standbyläge ska inte lysa. När radioaktiva partiklar flyger genom en glödlampa joniseras den inerta gasen och lampan blinkar.
I det ögonblick lampan blinkar kommer ett spänningsfall att inträffa på motståndet R3, och en neonlampa kommer attspänning, mindre än hållspänning. Det kommer ingen ström att flyta på lampan förrän den antänds av en joniserande partikel. I det ögonblick då en kort ström flyter genom lampan hörs ett högt klick i högtalaren. Efter att ha monterat en geigerdisk med dina egna händer från en neonlampa kan du börja ställa in den.
Inställning och kalibrering av geigerräknaren
Den utvecklade modellen av den postapokalyptiska geigerräknaren är lätt att ställa upp med dina egna händer. Med ett variabelt motstånd R2 sätts enheten i standby-läge, på gränsen till att utlösa en sensor från en neonlampa. Vidare, för experimentet, närmar sig en dammig trasa radioaktivitetsindikatorn och anordningens känslighet justeras av reglermotståndet R2. Eftersom dammet är fullt av radioaktiva isotoper, bör neonindikatorn för radioaktivitet blinka med jämna mellanrum när den är korrekt justerad, högtalarhuvudet bör avge kvittrande ljud och klick.
För en mer exakt kalibrering av enheten måste du använda en tillgänglig strålningskälla. Det kan vara en omkopplare från militär radioutrustning med en lysande radioaktiv fosfor applicerad på den. Kalibrering utförs med användning av en exemplifierande standarddosimeter. Driftsfrekvensen för en hemmagjord Geigerräknare justeras till frekvensen för att räkna strålningsnivån för en industriell dosimeter. För kalibrering kan även en standardstrålningskälla, som vanligtvis är utrustad med en militär dosimeter, användas.
Material och verktyg för montering av en geigerräknare
När du monterar en geigerdisk med dina egna händer, materialalla tillgängliga för en radioamatör kan användas. Huvudsaken är att radiokomponenternas betyg motsvarar diagrammet ovan. Det är nödvändigt att korrekt välja en neonlampa som sensor så att tändspänningen ungefär motsvarar 100 V. I detta fall kan radiokomponenter vara både importerade och inhemska. Parametrarna för delarna måste väljas med hjälp av referenslitteraturen.
Det är viktigt att notera att i det givna kretsschemat används en växelspänning från nätet Vac \u003d 220 V enligt en transformatorlös krets, och detta är farligt för elektriska stötar för kroppen. För att förhindra elektriska skador bör instrumenthuset vara tillverkat av elektriskt isolerande material. För detta ändamål är plexiglas, getinax, glasfiber, polystyren och andra laminat lämpliga.
När du monterar en geigerdisk med dina egna händer, används det mest olika verktyget:
- En 60W elektrisk lödkolv krävs för att löda radiokomponenter.
- Bågsåg används ofta för att skära folieglasfiber, vid tillverkning av kretskort. Den används för att skära och skära plastkroppsdelar.
- Den elektriska borren används för att borra hål i kretskortet, montera höljet i hörnen.
- Pincett är viktigt för att arbeta med små delar vid lödning och montering av en elektrisk krets.
- Sidoskärare rekommenderas för att klippa utstående ledningar från radiokomponenter.
- För driftsättningen av enheten är en elementär testare absolut nödvändig, med vilken du behöverta spänningsmätningar vid testpunkter, såväl som andra elektriska parametrar.
- För en autonom strömförsörjning av en verkligt postapokalyptisk geigerräknare, är det lämpligt att ansluta ett 4,5-9 V-batteri, för vilket man använder vilken enkel spänningsomvandlarkrets som helst upp till 220 V AC.
Säkerheten måste följas vid arbete med elektricitet och radioaktiva material.
