كاشف إشعاع بسيط
قررت استخدام غرفة تأين صغيرة مع مضخم تيار مبني على ترانزستور مركب كجهاز استشعار.
لكن عندما قمت بتوصيل قاعدة الترانزستور المركب مباشرة بسلك المستشعر، لم يكن هناك أي تيار مجمع تقريبًا. كنت أتوقع أن أرى بعض التسرب الحالي بسبب "القاعدة العائمة" وكسب عشرات الآلاف. لا أعرف ما إذا كانت جميع ترانزستورات npn المركبة جيدة مثل MPSW45A، لكن تيار التسرب كان منخفضًا بشكل مدهش وبدا الكسب مرتفعًا جدًا، ربما 30000، مع تيار أساسي يبلغ عدة عشرات من البيكومب. (لقد قمت بفحص الكسب باستخدام مقاوم اختبار 100 ميجا أوم متصل بمصدر طاقة بجهد خرج منظم.)
فجأة رأيت فرصة لاستخدام هذه المكونات المشتركة لصنع جهاز استشعار حساس حقًا. لقد قمت بإضافة ترانزستور آخر كما هو موضح أدناه
من يحتاج إلى مقاومات التحيز؟! لقد استخدمت علبة من الصفيح يبلغ قطرها حوالي 10 سم مع وجود ثقب في الأسفل لسلك الهوائي وورق الألمنيوم لتغطية الجزء المفتوح.أدركت بسرعة أن المقاوم المتصل بقاعدة 2N4403 (10 كيلو) يعد فكرة جيدة لمنع تلف الدائرة القصيرة. كان أداء هذه الدائرة ممتازًا وتم اكتشاف شبكة توهج الثوريوم لمصباح كولمان بسهولة! فلماذا لا نضيف ترانزستور مركب آخر؟ بدا الأمر مضحكًا، لكن هذا ما توصلت إليه:
لقد استخدمت جهدًا كهربائيًا يبلغ 9 فولت، لكنني أوصي باستخدام جهد أعلى قليلاً للحصول على إمكانات كافية في غرفة التأين. تمت إضافة مقاومات للحماية من حدوث دوائر قصيرة عرضية، والتي يمكن أن تدمر الترانزستور أو مقياس التيار الكهربائي بسرعة. أثناء التشغيل العادي، يكون لها تأثير ضئيل على تشغيل الدائرة.
عملت هذه الدائرة بشكل جيد حقًا، وبعد 5 إلى 10 دقائق استغرقتها للاستقرار، تمكنت من اكتشاف شبكة التوهج على مسافة حوالي عشرة سنتيمترات. لكن تبين أن الدائرة حساسة للتغيرات في درجات الحرارة وأن قراءات الأميتر زادت مع زيادة طفيفة في درجة حرارة الغرفة. لذلك قررت إضافة تعويض درجة الحرارة عن طريق بناء دائرة مماثلة ولكن بدون سلك الحساس المتصل بقاعدة الترانزستور، وتوصيل جهاز قياس بين نقاط خرج الدائرتين:
قد يبدو هذا مربكًا بعض الشيء، لكنه في الواقع سهل جدًا. تم تجميع الدائرة في نفس العلبة المستخدمة في أحد مشاريع JFET الموصوفة أعلاه، وتم تركيب جميع أجزاء الدائرة على لوحة دائرة ذات 8 سنون. سيلاحظ القارئ الذكي أنني استخدمت بالفعل مقاومات 2.4 كيلو أوم و5.6 كيلو أوم، لكن هذه الاختلافات في القيم لا تحدث فرقًا كبيرًا.لقد استخدمت أيضًا مكثفًا مانعًا متصلاً بالتوازي مع البطارية بقيمة 10 ميكروفاراد على سبيل المثال. يتصل سلك المستشعر مباشرة بقاعدة الترانزستور ويمر عبر ثقب محفور في قاع العلبة. الدائرة حساسة جدًا للمجالات الكهربائية، لذا فإن وجود غلاف دائرة كهذا يعد فكرة جيدة.
اسمح للدائرة "بالتسخين" لبضع دقائق بعد تطبيق جهد الإمداد، وبعد ذلك يجب أن تنخفض قراءة الأميتر إلى قيم منخفضة جدًا. إذا كانت قراءة الأميتر سالبة، قم بتبديل سلك المستشعر إلى قاعدة ترانزستور آخر واعكس قطبية وصلة الأميتر. إذا كان هناك انخفاض ملحوظ في الجهد عبر المقاومات 2.2 كيلو، ربما يصل إلى فولت واحد، فحاول تنظيف كل شيء باستخدام المذيبات وتجفيفه بالكامل. عندما تصبح قراءة الأميتر منخفضة ومستقرة، قم بإحضار مصدر مشع، مثل شبكة التوهج، إلى النافذة المغطاة بالرقائق ويجب أن ترتفع القراءة بسرعة. كجهاز قياس، يمكنك استخدام الفولتميتر الرقمي بمقياس يصل إلى 1 فولت أو مقياس التيار بمقياس 100 ميكرو أمبير. يحتوي المقياس الموضح أدناه بالفعل على مقياس متدرج بوحدات النشاط الإشعاعي، والقراءة حوالي 2.2 ناتجة عن التعرض للشبكة المتوهجة.
هذا مستشعر بسيط بالنظر إلى حساسيته! يمكن للمجرب النشط أن يجرب ترانزستورات أخرى، على الأرجح ترانزستورات مركبة مثل MPSA18، أو حتى مضخم تشغيلي يتم التحكم فيه بالجهد مثل CA3080 مع ردود فعل مفتوحة.
] فصول رئيسية مماثلة
مثيرة للاهتمام بشكل خاص
التعليقات (26)
