En la nostra era de desastres provocats per l'home, cal protegir-nos de les seves conseqüències en forma de contaminació radioactiva. I per això s'han de detectar radiacions ionitzants. Per tant, en absència de dispositius industrials, qualsevol radioaficionat pot intentar fer un comptador Geiger amb les seves pròpies mans.
Què és un comptador Geiger?
Per mesurar el fons radioactiu, científics i enginyers han desenvolupat dispositius: comptadors Geiger. Com a sensor de radiació alfa, beta i gamma, s'utilitza un tub de descàrrega de gas segellat ple d'una barreja de gasos inerts, que porta el nom dels inventors del comptador Geiger-Muller. Però els dispositius professionals no són fàcilment accessibles per als profans moderns i són bastant cars.
S'han desenvolupat diverses varietats d'aquestes estructures. El comptador Geiger de bricolatge d'una làmpada de neó pot fer fins i tot l'assetjador més poc preparat per sobreviure en un món postapocalíptic.
Varietats de dissenys improvisatsComptadors Geiger
El comptador Geiger ha estat desenvolupat i fabricat per molts dissenyadors aficionats amb les seves pròpies mans. Hi ha moltes opcions de disseny. Es coneixen els esquemes de desenvolupament casolà més comuns:
- Radiòmetre, utilitzant un iniciador fluorescent o de neó com a sensor beta i gamma.
- Un indicador de radiació casolà senzill basat en el sensor STS-5.
- El dosímetre més senzill amb un sensor SBM-20.
- Indicador de radiació de mida petita basat en el sensor SBT-9.
- Indicador de radiació ionitzant basat en un sensor d'un dispositiu semiconductor: un díode.
- L'indicador de radiació més senzill amb un descarregador casolà fet d'una ampolla de PET i una llauna.
Avantatges i inconvenients dels dissenys
Els dissenys de dosímetres i indicadors de radiació fets a si mateix amb sensors SBM-20, STS-5, SBT-9 són bastant simples i tenen una alta sensibilitat. Però tenen un inconvenient molt important: són sensors industrials de radiació ionitzant, als quals són difícils d'accedir i són cars de comprar.
Un indicador de radiació amb un sensor de dispositiu semiconductor és barat, però a causa de la no linealitat de les característiques dels semiconductors, és difícil de configurar, sensible als canvis de temperatura i tensió d'alimentació.
El dispositiu amb un sensor casolà d'una ampolla de PET és extremadament senzill, però requereix un circuit amb un transistor d'efecte de camp, que no sempre està disponible per a un bricolatge. A més, els transistors d'efecte de camp són propensos a trencar-se amb forçaradiació.
Els més assequibles són els dissenys amb sensors d'arrencada de làmpades fluorescents o de neó defectuoses. Els desavantatges d'un sensor d'arrencada, com una làmpada de neó, inclouen la sensibilitat als canvis de temperatura i tensió d'alimentació, la necessitat de protegir el sensor de la llum i la radiació electromagnètica. Els avantatges inclouen la facilitat de fer i configurar un comptador Geiger amb les vostres pròpies mans.
Esquema d'un indicador de radiació amb una làmpada de neó com a sensor
Fer un comptador Geiger amb les vostres pròpies mans hauria de començar estudiant l'esquema del circuit del dispositiu. Aquest circuit utilitza una bombeta de neó com a sensor gamma i beta.
Considerem l'esquema del circuit.
El díode D1 s'utilitza per rectificar el corrent altern. Per proporcionar una tensió constant de 100 V, es va utilitzar un circuit d'estabilització basat en un díode zener D2. Els paràmetres de la resistència R1 depenen de la tensió d'alimentació Vac i es calculen mitjançant la fórmula
R1=(Vac-100V)/(5 mA).
La resistència variable R2 estableix la tensió de la bombeta de neó lleugerament per sota de la tensió d'encesa. El llum de neó en mode d'espera no s'ha d'encendre. Quan les partícules radioactives volen a través d'una bombeta de vidre, el gas inert s'ionitza i el llum parpelleja.
En el moment en què el llum parpelleja, es produirà una caiguda de tensió a la resistència R3 i una làmpada de neótensió, inferior a la tensió de manteniment. No hi haurà flux de corrent a la làmpada fins que s'encengui amb una partícula ionitzant. En el moment d'un curt flux de corrent a través del llum, sonarà un fort clic a l' altaveu. Després de muntar un comptador Geiger amb les teves pròpies mans a partir d'un llum de neó, pots començar a configurar-lo.
Configuració i calibració del comptador Geiger
El model desenvolupat del comptador post-apocalíptic Geiger és fàcil de configurar amb les vostres pròpies mans. Amb una resistència variable R2, el dispositiu es posa en mode d'espera, a punt d'activar un sensor d'una làmpada de neó. A més, per a l'experiment, un drap polsós s'acosta a l'indicador de radioactivitat i la sensibilitat del dispositiu s'ajusta mitjançant la resistència reguladora R2. Com que la pols està plena d'isòtops radioactius, l'indicador de neó de radioactivitat hauria de parpellejar periòdicament quan s'ajusti correctament, el capçal de l' altaveu hauria de fer sons i clics.
Per a un calibratge més precís del dispositiu, heu d'utilitzar una font de radiació disponible. Pot ser un interruptor de commutació d'un equip de ràdio militar amb un fòsfor radioactiu lluminós aplicat. El calibratge es realitza mitjançant un dosímetre estàndard exemplar. La freqüència de funcionament d'un comptador Geiger casolà s'ajusta a la freqüència de comptatge del nivell de radiació d'un dosímetre industrial. Per al calibratge, també es pot utilitzar una font de radiació estàndard, que normalment està equipada amb un dosímetre militar.
Materials i eines per muntar un comptador Geiger
Quan muntis un comptador Geiger amb les teves pròpies mans, materialses pot utilitzar qualsevol disponible per a un radioaficionat. El més important és que les qualificacions dels components de la ràdio corresponen al diagrama anterior. Cal seleccionar correctament un llum de neó com a sensor perquè la tensió d'encesa correspongui aproximadament a 100 V. En aquest cas, els components de ràdio poden ser tant importats com domèstics. Els paràmetres de les peces s'han de seleccionar mitjançant la literatura de referència.
És important tenir en compte que al diagrama de circuits donat, s'utilitza una tensió d'alimentació alterna de la xarxa Vac \u003d 220 V segons un circuit sense transformador, i això és perillós per a una descàrrega elèctrica al cos. Per evitar lesions elèctriques, la carcassa de l'instrument ha d'estar feta de material elèctricament aïllant. Per a aquest propòsit, plexiglàs, getinax, fibra de vidre, poliestirè i altres laminats són adequats.
Quan munteu un comptador Geiger amb les vostres pròpies mans, s'utilitza l'eina més diversa:
- Es necessita un soldador elèctric de 60 W per soldar components de ràdio.
- La serra per a metals s'utilitza àmpliament per tallar làmina de fibra de vidre, en la fabricació de plaques de circuit imprès. S'utilitza per tallar i tallar parts del cos de plàstic.
- El trepant elèctric s'utilitza per perforar forats a la placa de circuit imprès, muntant la caixa a les cantonades.
- Les pinces són essencials per treballar amb peces petites a l'hora de soldar i muntar un circuit elèctric.
- Es recomanen els talladors laterals per tallar els cables que sobresurten dels components de la ràdio.
- Per a la posada en marxa del dispositiu, és absolutament necessari un tester elemental, amb el qual necessitareufeu mesures de tensió als punts de prova, així com altres paràmetres elèctrics.
- Per a una font d'alimentació autònoma d'un comptador Geiger realment post-apocalíptic, és recomanable connectar una bateria de 4,5-9 V, per a la qual s'utilitza qualsevol circuit convertidor de voltatge simple de fins a 220 V AC.
S'ha de respectar la seguretat quan es treballa amb electricitat i materials radioactius.
