Сделай сам своими руками
Лайфхаки, мастер-классы, полезные советы, рецепты.
Добавить мастер-класс
Главная » Электроника » Электроника своими руками » 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 отсутствовал. 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 напряжение 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 температуры 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 были 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, отградуированную 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
Вконтакте Одноклассники
  • 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
4 минус один =
Комментарии (26)
  1. Admin4126
    #1 Admin4126 Гости 27 марта 2011 17:46
    0
    Как считаете, можно применить обычные маломощные транзисторы по схеме составных?
  2. NOTFRONT
    #2 NOTFRONT Гости 27 марта 2011 18:23
    0
    можно попробывать. например кт 3102
  3. 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.

  4. NOTFRONT
    #4 NOTFRONT Гости 27 марта 2011 21:24
    0
    Незнаю... А чем тебя транзисторы не прикалывают ? на них же проще!
  5. 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?
  6. 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

  7. NOTFRONT
    #7 NOTFRONT Гости 28 марта 2011 18:59
    2
  8. 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
  9. NOTFRONT
    #9 NOTFRONT Гости 12 мая 2011 16:52
    1
    На ток срабатывания 1мА, может подайти 100 мкА
  10. 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.
Ваш E-Mail: Ваш пароль:
Войти через:
Вконтакте Одноклассники