Mūsų žmogaus sukeltų nelaimių amžiuje būtina apsisaugoti nuo jų pasekmių – radioaktyviosios taršos. Ir tam reikia aptikti jonizuojančiąją spinduliuotę. Todėl, jei nėra pramoninių prietaisų, bet kuris radijo mėgėjas gali pabandyti savo rankomis pasigaminti Geigerio skaitiklį.
Kas yra Geigerio skaitiklis?
Norėdami išmatuoti radioaktyvųjį foną, mokslininkai ir inžinieriai sukūrė prietaisus – Geigerio skaitiklius. Kaip alfa, beta ir gama spinduliuotės jutiklis naudojamas sandarus dujų išleidimo vamzdis, užpildytas inertinių dujų mišiniu, pavadintas Geigerio-Muller skaitiklio išradėjų vardu. Tačiau profesionalūs įrenginiai nėra lengvai prieinami šiuolaikiniam pasauliečiui ir yra gana brangūs.
Sukurtos kelios tokių konstrukcijų atmainos. „Pasidaryk pats“Geigerio skaitiklis iš neoninės lempos gali tapti net labiausiai nepasirengusiu persekiotoju išgyventi postapokaliptiniame pasaulyje.
Improvizuoto dizaino įvairovėGeigerio skaitikliai
Geiger skaitiklį savo rankomis sukūrė ir pagamino daugelis dizainerių mėgėjų. Yra daug dizaino variantų. Žinomos dažniausiai naudojamos namuose sukurtos plėtros schemos:
- Radiometras, naudojant fluorescencinį arba neoninį starterį kaip beta ir gama jutiklį.
- Paprastas naminis spinduliuotės indikatorius, pagrįstas STS-5 jutikliu.
- Paprasčiausias dozimetras su jutikliu SBM-20.
- Mažas spinduliuotės indikatorius, pagrįstas SBT-9 jutikliu.
- Jonizuojančiosios spinduliuotės indikatorius, pagrįstas puslaidininkinio įtaiso – diodo – jutikliu.
- Paprasčiausias radiacijos indikatorius su naminiu iškrovikliu, pagamintu iš PET butelio ir skardinės.
Dizaino privalumai ir trūkumai
Savadarbių dozimetrų ir spinduliuotės indikatorių, naudojant jutiklius SBM-20, STS-5, SBT-9, dizainas yra gana paprastas ir pasižymi dideliu jautrumu. Tačiau jie turi labai svarbų trūkumą – tai pramoniniai jonizuojančiosios spinduliuotės jutikliai, kuriuos sunku pasiekti ir brangiai įsigyti.
Spinduliavimo indikatorius su puslaidininkinio įtaiso jutikliu yra pigus, tačiau dėl puslaidininkių charakteristikų netiesiškumo jį sunku nustatyti, jautrus temperatūros ir maitinimo įtampos pokyčiams.
Įrenginys su naminiu jutikliu iš PET butelio yra labai paprastas, tačiau jam reikia grandinės su lauko efekto tranzistoriumi, kuris ne visada pasiekiamas pasidaryk pats. Be to, lauko tranzistoriai gali sugesti esant stipriamspinduliuotė.
Pigiausi yra modeliai su starteriniais jutikliais iš sugedusių fluorescencinių arba neoninių lempų. Starterio jutiklio, kaip neoninės lempos, trūkumai yra jautrumas temperatūros ir maitinimo įtampos pokyčiams, būtinybė apsaugoti jutiklį nuo šviesos ir elektromagnetinės spinduliuotės. Privalumai yra tai, kad Geigerio skaitiklį lengva pasidaryti ir nustatyti savo rankomis.
Spinduliavimo indikatoriaus schema su neonine lempa kaip jutikliu
Geigerio skaitiklio kūrimas savo rankomis turėtų prasidėti ištyrus įrenginio schemą. Šioje grandinėje kaip gama ir beta jutiklis naudojama neoninė lemputė.
Panagrinėkime grandinės schemą.
Diodas D1 naudojamas kintamajai srovei ištaisyti. Norint užtikrinti nuolatinę 100 V įtampą, buvo naudojama stabilizavimo grandinė, pagrįsta zenerio diodu D2. Rezistoriaus R1 parametrai priklauso nuo maitinimo įtampos Vac ir apskaičiuojami pagal formulę
R1=(Vac-100V)/(5 mA).
Kintamoji varža R2 nustato neoninės lemputės įtampą šiek tiek žemesnę už uždegimo įtampą. Neoninė lemputė budėjimo režime neturėtų degti. Kai radioaktyviosios dalelės praskrenda pro stiklinę lemputę, inertinės dujos jonizuojasi ir lemputė mirksi.
Kai mirksi lemputė, varžoje R3 nukris įtampa ir užsidegs neoninė lempaįtampa, mažesnė nei laikymo įtampa. Ant lempos nebus srovės, kol jos neuždegs jonizuojanti dalelė. Tuo metu, kai per lempą teka trumpa srovė, garsiakalbyje pasigirs garsus spragtelėjimas. Savo rankomis iš neoninės lempos surinkę Geigerio skaitiklį, galite pradėti jį nustatyti.
Geiger skaitiklio nustatymas ir kalibravimas
Sukurtą post-apokaliptinio Geigerio skaitiklio modelį lengva nustatyti savo rankomis. Su kintamu pasipriešinimu R2, prietaisas perjungiamas į budėjimo režimą, o neoninės lempos jutiklis įjungiamas. Be to, eksperimentui dulkėtas skudurėlis artėja prie radioaktyvumo rodiklio, o prietaiso jautrumą reguliuoja reguliavimo rezistorius R2. Kadangi dulkėse gausu radioaktyvių izotopų, tinkamai sureguliavus, neoninis radioaktyvumo indikatorius turėtų periodiškai mirksėti, o garsiakalbio galvutė turėtų skleisti čirškimą ir spragtelėjimą.
Norėdami tiksliau sukalibruoti įrenginį, turite naudoti turimą spinduliuotės š altinį. Tai gali būti karinės radijo įrangos perjungiklis su šviečiančiu radioaktyviuoju fosforu. Kalibravimas atliekamas naudojant pavyzdinį standartinį dozimetrą. Naminio Geigerio skaitiklio veikimo dažnis priderinamas prie pramoninio dozimetro spinduliuotės lygio skaičiavimo dažnio. Kalibravimui taip pat gali būti naudojamas standartinis spinduliuotės š altinis, kuriame paprastai yra karinis dozimetras.
Medžiagos ir įrankiai Geigerio skaitikliui surinkti
Surinkdami Geigerio skaitiklį savo rankomis, medžiagomisgali būti naudojamas bet koks radijo mėgėjas. Svarbiausia, kad radijo komponentų reitingai atitiktų aukščiau pateiktą diagramą. Būtina teisingai pasirinkti neoninę lempą kaip jutiklį, kad uždegimo įtampa maždaug atitiktų 100 V. Tokiu atveju radijo komponentai gali būti tiek importuoti, tiek buitiniai. Dalių parametrai turi būti parinkti naudojant informacinę literatūrą.
Svarbu pažymėti, kad pateiktoje grandinės schemoje kintamoji maitinimo įtampa iš tinklo Vac \u003d 220 V naudojama pagal grandinę be transformatoriaus, ir tai yra pavojinga kūnui gauti elektros smūgį. Kad išvengtumėte elektros traumų, prietaiso korpusas turi būti pagamintas iš elektrą izoliuojančios medžiagos. Tam tinka organinis stiklas, getinaksas, stiklo pluoštas, polistirenas ir kiti laminatai.
Savo rankomis surenkant Geigerio skaitiklį, naudojamas pats įvairiausias įrankis:
- Radijo komponentams lituoti reikalingas 60 W elektrinis lituoklis.
- Pjūklas plačiai naudojamas stiklo pluošto folijos pjaustymui, spausdintinių plokščių gamyboje. Jis naudojamas plastikinėms kūno dalims pjauti.
- Elektrinis grąžtas naudojamas skylėms spausdintinėje plokštėje gręžti, korpusui montuoti kampuose.
- Pincetai yra būtini dirbant su mažomis dalimis lituojant ir montuojant elektros grandinę.
- Šoninės pjaustyklės rekomenduojamos pjauti išsikišusius radijo komponentų laidus.
- Įrenginio paleidimui būtinas elementarus testeris, su kuriuo jums reikėsišmatuoti įtampą bandymo taškuose ir kitus elektrinius parametrus.
- Norint autonominiam tikrai postapokaliptinio Geigerio skaitiklio maitinimui, patartina prijungti 4,5–9 V bateriją, kuriai naudokite bet kokią paprastą įtampos keitiklio grandinę iki 220 V kintamosios srovės.
Dirbant su elektra ir radioaktyviomis medžiagomis reikia laikytis saugos reikalavimų.
