Прост детектор на радиация
Реших да използвам малка йонизационна камера с токов усилвател, изграден върху съставен транзистор като сензор.
Но когато свързах основата на съставния транзистор директно към проводника на сензора, практически нямаше колекторен ток. Очаквах да видя известен ток на утечка поради „плаващата основа“ и печалба от десетки хиляди. Не знам дали всички композитни npn транзистори са толкова добри, колкото тези MPSW45A, но токът на утечка беше изненадващо нисък и усилването изглеждаше много високо, може би 30 000, с базов ток от няколко десетки пикоампера. (Проверих усилването с помощта на тестов резистор от 100 MΩ, свързан към захранване с регулирано изходно напрежение.)
Изведнъж видях възможност да използвам тези общи компоненти, за да направя наистина чувствителен сензор. Добавих друг транзистор, както е показано по-долу
Кой има нужда от резистори за отклонение?! Използвах тенекия с диаметър около 10 см с отвор на дъното за антенния проводник и алуминиево фолио за покриване на отворената част.Бързо разбрах, че резистор, свързан към базата 2N4403 (10k), е добра идея за предотвратяване на повреда при късо съединение. Представянето на тази верига беше отлично и лесно откриваше светещата решетка от торий на лампа Coleman! Така че защо да не добавите друг комбиниран транзистор? Изглеждаше смешно, но ето какво измислих:
Използвах 9V захранващо напрежение, но бих препоръчал да се използва малко по-високо напрежение, за да се получи достатъчен потенциал в йонизационната камера. Резистори бяха добавени за защита срещу случайно късо съединение, което може бързо да унищожи транзистор или амперметър. При нормална работа те имат малък ефект върху работата на веригата.
Тази верига работи много добре и след 5-10 минути, необходими за стабилизиране, тя може да открие светещата мрежа на разстояние от около десет сантиметра. Но веригата се оказа чувствителна към температурни промени и показанията на амперметъра се увеличиха с леко повишаване на температурата в помещението. Затова реших да добавя температурна компенсация, като конструирам идентична верига, но без сензорния проводник, свързан към основата на транзистора, и свързване на измервателно устройство между изходните точки на двете вериги:
Това изглежда малко объркващо, но всъщност е доста лесно да се направи. Веригата беше сглобена в същата кутия, използвана в един от JFET проектите, описани по-горе, и всички части на веригата бяха монтирани на 8-пинова платка. Проницателният читател ще забележи, че всъщност използвах резистори от 2,4 kOhm и 5,6 kOhm, но тези разлики в стойностите не правят голяма разлика.Използвах и блокиращ кондензатор, свързан паралелно с батерията, със стойност например 10 uF. Сензорният проводник е директно свързан към основата на транзистора и преминава през отвор, пробит в дъното на тенекиената кутия. Веригата е доста чувствителна към електрически полета, така че наличието на обвивка на верига като тази е добра идея.
Оставете веригата да "загрее" за няколко минути след прилагане на захранващото напрежение, след което показанията на амперметъра трябва да паднат до много ниски стойности. Ако показанието на амперметъра е отрицателно, превключете кабела на сензора към основата на друг транзистор и обърнете полярността на връзката на амперметъра. Ако има забележим спад на напрежението на 2.2k резисторите, може би до един волт, опитайте да почистите всичко с разтворител и да го изсушите напълно. Когато показанието на амперметъра стане ниско и стабилно, донесете радиоактивен източник, като например светеща решетка, към покрития с фолио прозорец и показанието трябва да се повиши бързо. Като измервателно устройство можете да използвате цифров волтметър със скала до 1 V или амперметър със скала 100 μA. Измервателният уред, показан по-долу, вече има скала, градуирана в единици радиоактивност, и отчитането от около 2,2 се дължи на излагане на нажежаема решетка.
Това е прост сензор предвид неговата чувствителност! Активен експериментатор може да опита други транзистори, най-вероятно съставни, като MPSA18, или дори токов усилвател с контролирано напрежение, като CA3080 с отворена обратна връзка.
] Подобни майсторски класове
Особено интересно
Коментари (26)
