Fremstilling af en strålingsdetektor fra et webcam
Stråling er meget farlig for mennesker, men uden specialudstyr er det umuligt at bestemme dens tilstedeværelse. Ved køb af brugte byggematerialer, metalskrot til gør-det-selv-projekter eller brugte køretøjer er der mulighed for at støde ind i genstande med baggrundsstråling. Det er ikke tilrådeligt at bruge penge på et dosimeter for at kontrollere risikable køb, da der i denne situation ikke vil blive opnået besparelser. I dette tilfælde vil en hjemmelavet strålingssensor fra et webcam hjælpe. Den er i stand til at detektere tilstedeværelsen af stråling, når dens baggrund er tilstrækkelig stærk, dog uden at måle det nøjagtige strålingsniveau.
Webcam-matricen består af fotodioder (pixels), som, når ladede partikler rammer dem, genererer en elektrisk impuls. Sådanne visuelle glimt registreres af kamerachippen. Disse data analyseres af et specielt computerprogram, der giver dig mulighed for at bestemme tilstedeværelsen og mængden af udsendte radioaktive partikler.
Kameramatrixen reagerer kun fuldt ud på beta-partikler og lidt på gammastråler.Det er næsten umuligt for alfapartikler at passere gennem filteret på en sådan sensor. Programmet optager billeder med blink af det elektroniske spor af isotoper på kameramatrixen over en vis tid, justerer dem til ét billede og tæller artefakter.
Det forreste husdæksel er fjernet fra kameraet.
I nærheden af dens linse skal du aflodde Lysdiodefor at undgå blænding.
Objektivet skrues af kameraet mod uret for at afsløre matrixen. Hvis den ikke roterer på grund af sammensætningen, skal du blot bruge mere kraft.
I stedet for en linse er et stykke folie fastgjort til matrixen.
Efter at have lagt det ned, sættes kamerahuset sammen igen.
Kameraet er forbundet til en computer med programmet "Theremino Particle Detector" downloadet og kørende. I hovedprogramvinduet skal du vælge et webcam. Herefter åbnes et lille vindue med parametre. Du skal indstille indstillingerne i den som på billedet. Det er vigtigt at markere afkrydsningsfeltet ud for "Exp."-skyderen.
Først skal den naturlige strålingsbaggrund måles. I programmet skal du trykke på knappen "Start". Panelet begynder at tælle tiden ned i sekunder. Efter 1000 sekunder skal du klikke på "Stop". I nedtællingsperioden bør du undlade at bruge tastaturet, da dette vil forstyrre indstillingerne i programmet. Under timeren, i "Patrikler"-linjevinduet, vises et tal med antallet af radioaktive partikler registreret i løbet af denne tid. Dem bliver der et par stykker af, 10-20 stk.
Dernæst skal du placere et objekt med en sandsynligvis øget baggrundsstråling tæt på kameralinsen. Programmet kører i 1000 sekunder. Herefter kan du få resultater med et fast antal partikler. I dette tilfælde vil der blive dannet et mørkt foto på den del af programvinduet, der er ansvarlig for at vise billedet fra kameraet.Den består af rammer overlejret på hinanden, taget af kameraet over 1000 sekunder. Hvis der er strålingspartikler, så vil deres blink på matrixen i form af lette små prikker være synlige i det sorte billede. Med betydelig stråling vil billedet begynde at ligne en stjernehimmel.
En sådan detektor kan reagere på uranglas, hvilket giver en α, β og γ baggrund på 210 μR/time.
Dette er en fuldstændig sikker prøve for mennesker. Enheden modtager 24 impulser fra den.
Når man også analyserer en relativt sikker thoriated elektrode fra en DKST-lampe med en generel baggrund β og γ på 500 μR/time, identificerer programmet 61 partikler.
Det aktive stof americium 241 fra HIS-07-røgsensoren med en farlig baggrund på 11,3 mR/time, hovedsagelig udsender α og γ, detekteres også af kameraet.
Den har 299 impulser.
Kameraet reagerer på radium 226 fra den lysende sammensætning på hænderne på gamle armbåndsure med en baggrund på 9,17 mR/time.
Programmet indeholder 1010 impulser.
Ved analyse af uranmalm med en baggrund på 21,2 mR/time bestemmes 1486 partikler.
Kilde 1 fra en sovjetisk røgdetektor med en baggrund på 61,3 mR/time, der bombarderer matrixen med americium 241 og plutoniumisotoper, når den analyseres, producerer 3707 partikler til sensoren.
Kontrolkilden B-8 fra et militærdosimeter med en baggrund på 52,8 mR/time skaber 11062 blink på matrixen.
En meget farlig kontrolkilde BIS-R med en baggrund på 826 mR/time projicerede 15271 partikler på sensoren.
Faktisk bestemmer sensoren og programmet, hvor mange partikler, der fløj ud af emitteren og landede på matrixen. Dette er nok til at forstå, at prøven, der undersøges, er radioaktiv. Den eneste ulempe ved sensoren er dens slid. En virkelig radioaktiv prøve, såsom BIS-R, vil simpelthen ødelægge matrixen.
Materialer:
- Webkamera (http://ali.pub/3j30am);
- Tynd madfolie;
Funktionsprincip for sensoren
Webcam-matricen består af fotodioder (pixels), som, når ladede partikler rammer dem, genererer en elektrisk impuls. Sådanne visuelle glimt registreres af kamerachippen. Disse data analyseres af et specielt computerprogram, der giver dig mulighed for at bestemme tilstedeværelsen og mængden af udsendte radioaktive partikler.
Kameramatrixen reagerer kun fuldt ud på beta-partikler og lidt på gammastråler.Det er næsten umuligt for alfapartikler at passere gennem filteret på en sådan sensor. Programmet optager billeder med blink af det elektroniske spor af isotoper på kameramatrixen over en vis tid, justerer dem til ét billede og tæller artefakter.
Webcam konvertering
Det forreste husdæksel er fjernet fra kameraet.
I nærheden af dens linse skal du aflodde Lysdiodefor at undgå blænding.
Objektivet skrues af kameraet mod uret for at afsløre matrixen. Hvis den ikke roterer på grund af sammensætningen, skal du blot bruge mere kraft.
I stedet for en linse er et stykke folie fastgjort til matrixen.
Efter at have lagt det ned, sættes kamerahuset sammen igen.
Sådan bruges detektoren
Kameraet er forbundet til en computer med programmet "Theremino Particle Detector" downloadet og kørende. I hovedprogramvinduet skal du vælge et webcam. Herefter åbnes et lille vindue med parametre. Du skal indstille indstillingerne i den som på billedet. Det er vigtigt at markere afkrydsningsfeltet ud for "Exp."-skyderen.
Først skal den naturlige strålingsbaggrund måles. I programmet skal du trykke på knappen "Start". Panelet begynder at tælle tiden ned i sekunder. Efter 1000 sekunder skal du klikke på "Stop". I nedtællingsperioden bør du undlade at bruge tastaturet, da dette vil forstyrre indstillingerne i programmet. Under timeren, i "Patrikler"-linjevinduet, vises et tal med antallet af radioaktive partikler registreret i løbet af denne tid. Dem bliver der et par stykker af, 10-20 stk.
Dernæst skal du placere et objekt med en sandsynligvis øget baggrundsstråling tæt på kameralinsen. Programmet kører i 1000 sekunder. Herefter kan du få resultater med et fast antal partikler. I dette tilfælde vil der blive dannet et mørkt foto på den del af programvinduet, der er ansvarlig for at vise billedet fra kameraet.Den består af rammer overlejret på hinanden, taget af kameraet over 1000 sekunder. Hvis der er strålingspartikler, så vil deres blink på matrixen i form af lette små prikker være synlige i det sorte billede. Med betydelig stråling vil billedet begynde at ligne en stjernehimmel.
Eksempler på analyse af forskellige radioaktive stoffer
En sådan detektor kan reagere på uranglas, hvilket giver en α, β og γ baggrund på 210 μR/time.
Dette er en fuldstændig sikker prøve for mennesker. Enheden modtager 24 impulser fra den.
Når man også analyserer en relativt sikker thoriated elektrode fra en DKST-lampe med en generel baggrund β og γ på 500 μR/time, identificerer programmet 61 partikler.
Det aktive stof americium 241 fra HIS-07-røgsensoren med en farlig baggrund på 11,3 mR/time, hovedsagelig udsender α og γ, detekteres også af kameraet.
Den har 299 impulser.
Kameraet reagerer på radium 226 fra den lysende sammensætning på hænderne på gamle armbåndsure med en baggrund på 9,17 mR/time.
Programmet indeholder 1010 impulser.
Ved analyse af uranmalm med en baggrund på 21,2 mR/time bestemmes 1486 partikler.
Kilde 1 fra en sovjetisk røgdetektor med en baggrund på 61,3 mR/time, der bombarderer matrixen med americium 241 og plutoniumisotoper, når den analyseres, producerer 3707 partikler til sensoren.
Kontrolkilden B-8 fra et militærdosimeter med en baggrund på 52,8 mR/time skaber 11062 blink på matrixen.
En meget farlig kontrolkilde BIS-R med en baggrund på 826 mR/time projicerede 15271 partikler på sensoren.
Faktisk bestemmer sensoren og programmet, hvor mange partikler, der fløj ud af emitteren og landede på matrixen. Dette er nok til at forstå, at prøven, der undersøges, er radioaktiv. Den eneste ulempe ved sensoren er dens slid. En virkelig radioaktiv prøve, såsom BIS-R, vil simpelthen ødelægge matrixen.
Se videoen
Lignende mesterklasser
Særlig interessant
Kommentarer (1)
