Kako narediti Geiger števec sami?

V naši starosti nesreč, ki jih povzroči človek, je treba zaščititi pred njihovimi posledicami v obliki radioaktivne kontaminacije. In za to je treba zaznati ionizirajoče sevanje. Zato, če ni industrijskih naprav, lahko katerikoli radijski amater poskusi Geigerjevega števca z lastnimi rokami.

Kaj je Geiger števec?

Za merjenje radioaktivnega ozadja so znanstveniki in inženirji razvili instrumente - Geigerjeve števce. Kot senzor alfa, beta in sevanja gama sevanja se uporablja zapečatena izpustna cev, ki napolni z mešanico inertnih plinov, poimenovana po nasprotujočih izumiteljev Geiger-Mueller. Toda strokovne naprave niso na voljo sodobnemu prebivalstvu in so precej drage.

Razvili so se številne vrste takšnih konstrukcij. Števec Geiger lahko naredi celo najbolj nepripravljenega zalezovalca za preživetje v post-apokaliptičnem svetu s svojimi rokami iz neonske svetilke.

Različni modeli domačih Geigerjevih števcev

Števec Geiger je zasnoval in izdelal veliko amaterskih oblikovalcev. Obstaja veliko variant konstrukcij. Znane so najbolj razširjene sheme samopomoči:

• Radiometer z uporabo starterja iz fluorescenčne svetilke ali neonske svetilke kot senzor beta in gama sevanja.
• Preprost domači kazalnik sevanja, ki temelji na senzorju STS-5.
• Najpreprostejši dozimeter s senzorjem SBM-20.
• Indikator majhnega sijaja, ki temelji na senzorju SBT-9.
• Kazalnik ionizirajočega sevanja na osnovi senzorja iz polprevodniške naprave - dioda.
• Najenostavnejši indikator sevanja s samozaposlenim iskrenjem, izdelanim iz PET steklenice in pločevinke.

Prednosti in slabosti struktur

Konstrukcije samozaposlenih dozimetrov in senzorjev sevanja z uporabo senzorjev SBM-20, STS-5, SBT-9 so precej preproste, imajo visoko občutljivost. Vendar imajo zelo pomembno pomanjkljivost - to so industrijski senzorji ionizirajočega sevanja, ki jih je težko dostopati in drago kupiti.

Indikator sevanja s senzorjem iz polprevodniške naprave je poceni, vendar je zaradi nelinearnosti lastnosti polprevodnikov težko nastaviti, občutljivo na spremembe temperature in napajalne napetosti.

Naprava z domačim senzorjem za PET steklenico je zelo preprosta, vendar zahteva vezje s tranzistorjem na poljuben učinek, ki za samozaposleno napravo ni vedno na voljo. Poleg tega so tranzistorji z učinkom na polje nagnjeni k razčlenitvi v pogojih močnega sevanja.

Najbolj dostopni so modeli s senzorji, ki temeljijo na zaganjalniku iz okvarjenih fluorescenčnih luči ali neonskih svetilk. Slabosti senzorja od zaganjalnika kot tudi neonske svetilke je treba vključiti občutljivost na spremembe temperature in napajalne napetosti, potrebo po zaščiti senzorja od svetlobe in elektromagnetnega sevanja. Prednosti vključujejo preprosto izdelavo in prilagajanje Geigerjevega števca z lastnimi rokami.

Diagram indikatorja sevanja z neonsko svetilko kot senzorjem

Izdelava Geigerjevega števca z lastnimi rokami se mora začeti s študijo vezja na napravi. V tej shemi se uporablja neonska svetloba kot senzor gama in beta sevanja.

Poglejmo shematski diagram.

Za odpravo izmeničnega toka se uporablja dioda D1. Za zagotovitev konstantne napetosti 100 V se uporablja stabilizacijsko vezje na osnovi Zenerjeve diode D2. Parametri upora R1 so odvisni od napajalne napetosti Vac in so izračunani po formuli

R1 = (Vac-100V) / (5mA).

Spremenljiv upor R2 nastavi napetost na neonski svetlobi nekoliko pod napetostjo vžiga. Neonska svetilka v pripravljenosti ne sme biti osvetljena. Med prehodom radioaktivnih delcev skozi stekleno bučko pride do ionizacije inertnega plina in utripanja žarnice.

V trenutku utripanja žarnice pride do padca napetosti na uporu R3, na neonski svetilki pa se pojavi napetost, ki je manjša od zadrževalne napetosti. Svetilka ne bo pretakala toka, dokler jo ne vžge ionizirajoči delec. V trenutku kratkega toka skozi svetilko se v zvočniku sliši glasen klik. Po montaži Geigerjevega števca z neonsko svetilko lahko nadaljujete z nastavitvijo.

Nastavitev in kalibriranje števca Geiger

Razviti model postapokaliptičnega števca Geigerja z lastnimi rokami je preprosto konfiguriran. S spremenljivim uporom R2 se naprava napaja v stanje pripravljenosti, na robu sproženja senzorja iz neonske svetilke. Nadalje za poskuse se prašna krpa približa kazalcu radioaktivnosti, občutljivost instrumenta pa se prilagodi z nastavitvijo upora R2. Ker je v prahu veliko radioaktivnih izotopov, mora neonska svetilka indikatorja radioaktivnosti, če je pravilno nastavljena, občasno utripati, mora glava zvočnika oddati zvočni zvok in klike.

Za natančnejše kalibriranje instrumenta je treba uporabiti razpoložljiv vir sevanja. Lahko so mešalnik iz vojaške radijske opreme z nanosom svetlobnega radioaktivnega fosforja. Kalibracija se izvaja s standardnim standardnim dozimetrom. Frekvenca delovanja domačega Geigerjevega števca je prilagojena pogostosti štetja nivoja sevanja industrijskega dozimetra. Za kalibracijo se lahko uporablja tudi standardni vir sevanja, ki je praviloma opremljen z vojaškim dozimetrom.

Materiali in orodja za sestavljanje Geigerjevega števca

Pri sestavljanju števca Geigerja lahko materiale uporabite za vse radijske amaterje. Glavna stvar je, da ocene radijskih komponent ustrezajo zgornji shemi. Potrebno je pravilno izbrati neonsko svetilko kot senzor, tako da napetost vžiga približno ustreza 100 V. Hkrati so lahko radijske komponente uvožene ali domače. Podrobnosti delov je treba izbrati z uporabo referenčne literature.

Pomembno je omeniti, da se v zgornjem shematskem diagramu izmenična napajalna napetost iz omrežja Vac = 220 V uporablja s pomočjo brezstopenjske sheme, kar je nevarno zaradi električnega udara. Za preprečitev električnih poškodb je potrebno ohišje naprave električnega izolacijskega materiala. V ta namen so primerni Pleksiglas, Getinax, steklena vlakna, polistiren, druga laminirana plastika.

Pri sestavljanju Geigerjevega števca z lastnimi rokami se orodje uporablja najbolj raznoliko:

• Za spajkanje radijskih delov je potreben električni spajkalnik s močjo 60 W.
• Žaga za kovine se pogosto uporablja za žaganje foliranega steklenih vlaken pri izdelavi tiskanega vezja. Uporablja se za rezanje in rezanje plastičnih delov telesa.
• Električni vrtalnik se uporablja za vrtanje lukenj v tiskanem vezju, da se ohišje montira na vogalih.
• Pincete so izjemno potrebni za delo z majhnimi deli pri spajanju in namestitvi električnega tokokroga.
• Za obrezovanje izpostavljenih priključkov radijskih komponent priporočamo bočne nože.
• Za zagon naprave je absolutno potreben osnovni tester, s katerim je potrebno izvesti napetostne meritve na kontrolnih točkah, pa tudi druge električne parametre.
• Za avtonomno napajanje resnično postapokaliptičnega števca Geiger je priporočljivo priključiti baterijo 4,5-9 voltov z uporabo poljubnega preprostega napetostnega pretvornika napetosti do 220 V AC.

Pri delu z elektriko in radioaktivnimi snovmi morajo biti izpolnjene varnostne zahteve.