Сделай сам своими руками
Мастер-классы, инструкции, полезные советы, рецепты.
Добавить мастер-класс
» » » Простой детектор радиации

Я решил использовать в качестве датчика небольшую ионизационную камеру с усилителем тока, построенным на составном транзисторе.


Но когда я соединил базу составного транзистора непосредственно с проводом датчика, ток коллектора практически отсуствовал. Я же ожидал увидеть некоторый ток утечки из-за "плавающей" базы и коэффициента усиления в десятки тысяч. Я не знаю, все ли составные npn-транзисторы так же хороши, как эти MPSW45A, но ток утечки был удивительно мал, а коэффициент усиления выглядел очень высоким, возможно 30 000, при токе базы в несколько десятков пикоампер. (Я проверил коэффициент усиления с помощью тестового резистора с сопротивление 100 МОм, подключенного к источнику питания с регулируемым выходным напряжением).

Внезапно я увидел возможность как использовать эти обычные компоненты, чтобы сделать действительно чувствительный датчик. Я добавил другой транзистор как показано ниже


Кому нужны резисторы смещения?! Я использовал жестяную банку диаметром примерно 10 см с отверстием в днище для антенного провода и алюминиевой фольгой, закрывающей открытую часть. Я быстро понял, что резистор, подключенный к базе 2N4403 (10 кОм) - хорошая идея, предотвращающая повреждения при коротком замыкании. Эффективность работы этой схемы была превосходной, она легко обнаруживала ториевую калильную сетку лампы Coleman! Так почему бы не добавить еще один составной транзистор? Это казалось смешным, но вот то, что я соорудил:


Я использовал напряжение питания 9 В, но рекомендовал бы использовать несколько более высокое напряжене для получения достаточного потенциала в ионизационной камере. Резисторы были добавлены для защиты от случайного короткого замыкания, которое может быстро вывести из строя транзистор или амперметр. При нормальной эксплуатации они мало влияют на функционирование схемы.

Эта схема действительно хорошо работает и после 5-10 минут, необходимых для стабилизации, она могла обнаруживать калильную сетку на расстоянии около десяти сантиметров. Но схема оказалась чувствительной к изменению температуры и показания амперметра возрастали при небольшом увеличении темературы в комнате. Поэтому я решил добавить температурную компенсацию, сконструировав идентичную схему, но без подключенного к базе транзистора провода датчика, и включив измерительный прибор между выходными точками обеих схем:



Это выглядит немного запутанным, но на самом деле достаточно легко осуществимо. Схема былы собрана в такой же жестяной банке, как и использованная в одном из вышеописанных проектов на полевых транзисторах (JFET), и все части схемы были закреплены на монтажной плате с 8 выводами. Внимательный читатель заметит, что я фактически применил резисторы сопротивлением 2,4 кОм и 5,6 кОм, но эти различия в номиналах не играют большой роли. Я также использовал блокировочный конденсатор, подключенный параллельно батарее, номиналом, например, 10 мкФ. Провод датчика непосредственно соединен с базой транзистора и проходит через отверстие, просверленное в днище жестяной банки. Схема довольно чувствительна к электрическим полям, поэтому хорошая идея - иметь оболочку схемы наподобие этой.



Дайте схеме "прогреться" несколько минут после подачи напряжения питания, после чего показания амперметра должны снизиться до весьма малых значений. Если показания амперметра отрицательные, переключите провод датчика к базе другого транзистора и поменяйте полярность подключения амперметра. Если на резисторах сопротивлением 2,2 кОм падает заметное напряжение, может быть до одного вольта, попробуйте очистить все растворителем и полностью высушить. Когда показания амперметра станут низкими и стабильными, поднесите радиоактивный источник, например, калильную сетку , к окошку, закрытому фольгой, и показания должны быстро возрасти. В качестве измерительного прибора можно применить цифровой вольтметр со шкалой до 1 В или амперметр со шкалой 100 мкА. Показанный ниже измерительный прибор уже имеет шкалу, отградуированую в единицах радиоактивности, и показания около 2,2 обусловлены воздействием калильной сетки .



Это - простой датчик, учитывая его чувствительность! Деятельный экспериментатор может попробовать другие транзисторы, скорее всего, составные, например, MPSA18, или даже операционный усилитель тока, управляемый напряжением, например, CA3080 с разомкнутой цепью обратной связью.


Прокомментировать
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Комментарии (25)
Admin4126
#1 Admin4126 Гости 27 марта 2011 17:46
0
Как считаете, можно применить обычные маломощные транзисторы по схеме составных?
NOTFRONT
#2 NOTFRONT Гости 27 марта 2011 18:23
0
можно попробывать. например кт 3102
Admin4126
#3 Admin4126 Гости 27 марта 2011 21:16
0
То есть практически подойдут транзисторы с высоким коэффициентом передачи тока? Если так, то можно ли вместо этих составных транзисторов использовать малошумящий операционный усилитель, например КР551УД1А, где на один вход подключить центральный провод что внутри банки, а второй вход оставить в "воздухе". Если я не ошибаюсь, по идее должно получиться то же самое.

NOTFRONT
#4 NOTFRONT Гости 27 марта 2011 21:24
0
Незнаю... А чем тебя транзисторы не прикалывают ? на них же проще!
Admin4126
#5 Admin4126 Гости 27 марта 2011 23:57
0
Согласен, попробую собрать для начала на транзисторах. Другой вопрос, не представляю себе где в Молдавии найти калильную сетку газовой лампы Coleman? Может для настройки что-то другое использовать, не знаю, например излучение от лампы ДРЛ? Что посоветуете?
NOTFRONT
#6 NOTFRONT Гости 28 марта 2011 07:27
0
От ДРЛ не покатит. Я бы сам такую вещицу бы собрал если было бы чем отгранулировать или хотя бы проверить роботоспособность.

Для проверки можно съезить в Японию ! biggrin

NOTFRONT
#7 NOTFRONT Гости 28 марта 2011 18:59
1
Tyger
#8 Tyger Гости 12 мая 2011 16:13
0
а какой апперметр нужен для этого девайса т е как он называется просто А мкА мА cool
NOTFRONT
#9 NOTFRONT Гости 12 мая 2011 16:52
0
На ток срабатывания 1мА, может подайти 100 мкА
Rybak27
#10 Rybak27 Гости 28 мая 2011 12:28
0
Сделал, вроде работает

Показания постоянно разные. Если поднести руку, то показания увеличиваются раза в 2.
Транзисторы отечественные, кт315г, кт361е, кт503б.
NOTFRONT
#11 NOTFRONT Гости 28 мая 2011 12:42
0
Конечно усилятся, у тебя же задняя часть (сама схема) не экранированы!
Rybak27
#12 Rybak27 Гости 28 мая 2011 13:02
0
Экранировал, стрелка переместилась в начало. Поставил измерения с 10мА до 500 мка. Теперь стрелка постоянно двигается.
NOTFRONT
#13 NOTFRONT Гости 28 мая 2011 13:10
0
и как ты его проверять на радиацию собираешься ?
Rybak27
#14 Rybak27 Гости 28 мая 2011 13:18
0
не знаю smile
Rybak27
#15 Rybak27 Гости 28 мая 2011 13:24
0
есть предложения?
NOTFRONT
#16 NOTFRONT Гости 28 мая 2011 13:53
0
Ага, я уже предлогал съездить Японию... biggrin
Rybak27
#17 Rybak27 Гости 28 мая 2011 13:56
0
а серьезно?
Rybak27
#18 Rybak27 Гости 28 мая 2011 15:00
0
Все это прикрепил на банку, все заэкранировал. Теперь стрелка стоит около середины и не двигается, лишь иногда может дернуться.
Veent
#19 Veent Гости 29 мая 2011 14:40
0
Я слышал что вблизи катушек тесла фиксируется не слабая радиция, ну или просто пребор на электромагнитное поле реагирут
Дмитрий Владимирович
#20 Дмитрий Владимирович Гости 7 января 2013 20:54
0
Применение ОУ более грамотно хотя бы по причине большей температурной стабильности, но желательно использовать выводы внутреннего баланса ОУ. Кроме того, в качестве сенсора предпочтительнее использовать ИН-13 или хотя бы дугие неонки больших размеров, например из стробоскопов старых виниловых вертушек. Можно попробовать и импульсные как ИФК-120. Во всяком случае стеклянно-герметичные будут намного меньше зависеть, например, от влажности. Но замысел в общем неплох.
Дмитрий Владимирович
#21 Дмитрий Владимирович Гости 7 января 2013 20:56
0
NOTFRONT,
Не всегда то, что просто - надёжно. wink
Быко максим
#22 Быко максим Гости 24 июня 2015 16:38
0
к грузовым путям жд подойди для проверки , они радиацией не плохо почему то напитаны , м б по тому , что по ним частенько радио отходы перевозят .
Алексей
#23 Алексей Гости 23 августа 2015 13:33
0
на 1 схеме неправильная маркировка транзисторов-все 3 штуки пнп структуры
Человек
#24 Человек Гости 2 ноября 2015 00:10
0
Протестировать рад. фон можно рядом с котельной, в которой пользуют угольное топливо! Шлак, который образуется после сгорания угля содержит некоторое кол-во рад. веществ. Обычно, рядом с котельной скапливается, так называемый, отвал из шлака. (в простонародье зола) Чем дольше туда сваливали шлак, тем выше рад. фон! (Надеюсь понятно почему) >=|;0)
Олег
#25 Олег Гости 8 июня 2016 03:39
0
Человек,
А где теперь они остались котельные на угле?
Войти через: