I vores tidsalder med menneskeskabte katastrofer er det nødvendigt at beskytte os selv mod deres konsekvenser i form af radioaktiv forurening. Og til dette skal ioniserende stråling detekteres. Derfor, i mangel af industrielle enheder, kan enhver radioamatør prøve at lave en geigertæller med sine egne hænder.
Hvad er en geigertæller?
For at måle den radioaktive baggrund har videnskabsmænd og ingeniører udviklet enheder - Geigertællere. Som sensor for alfa-, beta- og gammastråling anvendes et forseglet gasudledningsrør fyldt med en blanding af inaktive gasser, opkaldt efter opfinderne af Geiger-Muller-tælleren. Men professionelle enheder er ikke let tilgængelige for den moderne lægmand og er ret dyre.
Der er udviklet adskillige varianter af sådanne strukturer. DIY Geiger-tæller fra en neonlampe kan gøre selv den mest uforberedte stalker til at overleve i en postapokalyptisk verden.
Sorts af improviserede designsGeigertællere
Geiger-tælleren er blevet udviklet og fremstillet af mange amatørdesignere med deres egne hænder. Der er mange designmuligheder. De mest almindelige hjemmelavede udviklingsordninger er kendt:
- Radiometer, der bruger en fluorescerende eller neonstarter som beta- og gammasensor.
- En simpel hjemmelavet strålingsindikator baseret på STS-5-sensoren.
- Det enkleste dosimeter med en sensor SBM-20.
- Lille strålingsindikator baseret på SBT-9-sensor.
- Indikator for ioniserende stråling baseret på en sensor fra en halvlederenhed - en diode.
- Den enkleste strålingsindikator med en hjemmelavet udleder lavet af en PET-flaske og en dåse.
Fordele og ulemper ved design
Designene af selvfremstillede dosimetre og strålingsindikatorer ved hjælp af sensorer SBM-20, STS-5, SBT-9 er ret enkle og har høj følsomhed. Men de har en meget vigtig ulempe - de er industrielle sensorer for ioniserende stråling, som er svære at få adgang til og dyre at købe.
En strålingsindikator med en halvlederenhedssensor er billig, men på grund af halvlederegenskabernes ikke-linearitet er den vanskelig at opsætte, følsom over for ændringer i temperatur og forsyningsspænding.
Enheden med en hjemmelavet sensor fra en PET-flaske er ekstremt enkel, men kræver et kredsløb med en felteffekttransistor, som ikke altid er tilgængelig for en gør-det-selv-er. Derudover er felteffekttransistorer tilbøjelige til at gå i stykker under stærkestråling.
Det mest overkommelige er design med starterbaserede sensorer fra defekte lysstof- eller neonlamper. Ulemperne ved en sensor fra en starter, som en neonlampe, omfatter følsomhed over for ændringer i temperatur og forsyningsspænding, behovet for at afskærme sensoren fra lys og elektromagnetisk stråling. Fordelene inkluderer, at det er nemt at lave og sætte en geigertæller op med dine egne hænder.
Skema af en strålingsindikator med en neonlampe som sensor
At lave en geigertæller med dine egne hænder bør begynde med at studere kredsløbsdiagrammet for enheden. Dette kredsløb bruger en neonpære som gamma- og betasensor.
Lad os overveje kredsløbsdiagrammet.
Diode D1 bruges til at ensrette vekselstrøm. For at give en konstant spænding på 100 V blev der brugt et stabiliseringskredsløb baseret på en zenerdiode D2. Parametrene for modstanden R1 er afhængige af forsyningsspændingen Vac og beregnes ved hjælp af formlen
R1=(Vac-100V)/(5 mA).
Variabel modstand R2 indstiller spændingen på neonpæren lidt under tændingsspændingen. Neonlampen i standbytilstand bør ikke lyse. Når radioaktive partikler flyver gennem en glaspære, ioniseres den inaktive gas, og lampen blinker.
I det øjeblik lampen blinker, vil der forekomme et spændingsfald på modstanden R3, og en neonlampe vilspænding, mindre end holdespænding. Der vil ikke være strøm på lampen, før den er antændt af en ioniserende partikel. I det øjeblik, der løber en kort strøm gennem lampen, lyder et højt klik i højttaleren. Efter at have samlet en geigertæller med dine egne hænder fra en neonlampe, kan du begynde at sætte den op.
Opsætning og kalibrering af geigertælleren
Den udviklede model af den post-apokalyptiske geigertæller er nem at sætte op med dine egne hænder. Med en variabel modstand R2 sættes enheden i standby-tilstand, på grænsen til at udløse en sensor fra en neonlampe. Yderligere, til eksperimentet, nærmer en støvet klud sig indikatoren for radioaktivitet, og enhedens følsomhed justeres af reguleringsmodstanden R2. Da støvet er fyldt med radioaktive isotoper, bør neonindikatoren for radioaktivitet blinke med jævne mellemrum, når den er korrekt justeret, højttalerhovedet skal lave kvidrende lyde og klik.
For en mere nøjagtig kalibrering af enheden skal du bruge en tilgængelig strålingskilde. Det kan være en vippekontakt fra militært radioudstyr med en lysende radioaktiv fosfor påført. Kalibrering udføres ved anvendelse af et eksemplarisk standarddosimeter. Frekvensen af drift af en hjemmelavet Geiger-tæller er justeret til frekvensen for at tælle strålingsniveauet af et industrielt dosimeter. Til kalibrering kan en standard strålingskilde, som norm alt er udstyret med et militært dosimeter, også bruges.
Materialer og værktøjer til samling af en geigertæller
Når du samler en geigertæller med dine egne hænder, materialerenhver tilgængelig for en radioamatør kan bruges. Det vigtigste er, at klassificeringerne af radiokomponenterne svarer til ovenstående diagram. Det er nødvendigt at vælge en neonlampe korrekt som sensor, så tændspændingen svarer omtrent til 100 V. I dette tilfælde kan radiokomponenter både importeres og indenlandske. Parametrene for delene skal vælges ved hjælp af referencelitteraturen.
Det er vigtigt at bemærke, at i det givne kredsløbsdiagram bruges en vekselforsyningsspænding fra lysnettet Vac \u003d 220 V i henhold til et transformerløst kredsløb, og dette er farligt for elektrisk stød til kroppen. For at forhindre elektrisk skade bør instrumenthuset være lavet af elektrisk isolerende materiale. Til dette formål er plexiglas, getinax, glasfiber, polystyren og andre laminater velegnede.
Når du samler en geigertæller med dine egne hænder, bruges det mest forskelligartede værktøj:
- En 60W elektrisk loddekolbe er påkrævet til lodning af radiokomponenter.
- Hacksaw bruges i vid udstrækning til at skære folie i glasfiber til fremstilling af printplader. Den bruges til at skære og skære kropsdele af plastik.
- Den elektriske boremaskine bruges til at bore huller i printpladen, samle kabinettet på hjørnerne.
- Pincet er afgørende for at arbejde med små dele ved lodning og montering af et elektrisk kredsløb.
- Sideskærere anbefales til at skære udragende ledninger af radiokomponenter.
- For idriftsættelse af enheden er en elementær tester absolut nødvendig, som du skal brugetag spændingsmålinger ved testpunkter samt andre elektriske parametre.
- For en autonom strømforsyning af en ægte post-apokalyptisk Geiger-tæller anbefales det at tilslutte et 4,5-9 V batteri, hvortil der bruges et hvilket som helst simpelt spændingsomformerkredsløb op til 220 V AC.
Sikkerhed skal overholdes ved arbejde med elektricitet og radioaktive materialer.
