Aus einer Webcam einen Strahlungsdetektor machen
Strahlung ist für den Menschen sehr gefährlich, aber ohne spezielle Ausrüstung ist es unmöglich, ihre Anwesenheit festzustellen. Beim Kauf von gebrauchten Baumaterialien, Altmetall für Heimwerkerprojekte oder gebrauchten Fahrzeugen besteht die Möglichkeit, auf Objekte mit Hintergrundstrahlung zu stoßen. Es ist nicht ratsam, Geld für ein Dosimeter auszugeben, um riskante Einkäufe zu überprüfen, da in dieser Situation keine Einsparungen erzielt werden. In diesem Fall hilft ein selbstgebauter Strahlungssensor einer Webcam. Es ist in der Lage, das Vorhandensein von Strahlung zu erkennen, wenn der Hintergrund ausreichend stark ist, allerdings ohne die genaue Strahlungsstärke zu messen.
Die Webcam-Matrix besteht aus Fotodioden (Pixeln), die beim Auftreffen geladener Teilchen einen elektrischen Impuls erzeugen. Solche visuellen Blitze werden vom Kamerachip registriert. Diese Daten werden von einem speziellen Computerprogramm analysiert, mit dem Sie das Vorhandensein und die Menge der emittierten radioaktiven Partikel bestimmen können.
Die Kameramatrix reagiert vollständig nur auf Betateilchen und ein wenig auf Gammastrahlen.Für Alphateilchen ist es nahezu unmöglich, den Filter eines solchen Sensors zu passieren. Das Programm zeichnet über einen bestimmten Zeitraum Bilder mit Blitzen der elektronischen Isotopenspur auf der Kameramatrix auf, fügt sie zu einem Foto zusammen und zählt Artefakte.
Der vordere Gehäusedeckel wird von der Kamera entfernt.
In der Nähe der Linse muss entlötet werden LeuchtdiodeBlendung zu vermeiden.
Das Objektiv wird gegen den Uhrzeigersinn von der Kamera abgeschraubt, um die Matrix freizulegen. Wenn es sich aufgrund der Verbindung nicht dreht, müssen Sie einfach mehr Kraft aufwenden.
Anstelle einer Linse wird ein Stück Folie auf die Matrix geklebt.
Nach dem Ablegen wird das Kameragehäuse wieder zusammengebaut.
Die Kamera ist an einen Computer angeschlossen, auf dem das Programm „Theremino Particle Detector“ heruntergeladen und ausgeführt wird. Im Hauptprogrammfenster müssen Sie eine Webcam auswählen. Danach öffnet sich ein kleines Fenster mit Parametern. Sie müssen darin die Einstellungen wie auf dem Foto vornehmen. Es ist wichtig, das Kontrollkästchen neben dem „Exp.“-Schieberegler zu aktivieren.
Zunächst sollte der natürliche Strahlungshintergrund gemessen werden. Drücken Sie im Programm die Schaltfläche „Start“. Das Panel beginnt, die Zeit in Sekunden herunterzuzählen. Nach 1000 Sekunden müssen Sie auf „Stop“ klicken. Während des Countdowns sollten Sie auf die Benutzung der Tastatur verzichten, da dadurch die Einstellungen im Programm gestört werden. Unterhalb des Timers erscheint im Zeilenfenster „Patricles“ eine Zahl mit der Anzahl der in dieser Zeit erfassten radioaktiven Partikel. Davon wird es einige geben, 10-20 Stück.
Als nächstes müssen Sie ein Objekt mit wahrscheinlich erhöhter Hintergrundstrahlung in der Nähe des Kameraobjektivs platzieren. Das Programm läuft 1000 Sekunden. Danach können Sie Ergebnisse mit einer festen Anzahl von Partikeln erhalten. In diesem Fall entsteht auf dem Teil des Programmfensters, der für die Anzeige des Bildes der Kamera zuständig ist, ein dunkles Foto.Es besteht aus übereinander liegenden Einzelbildern, die von der Kamera über 1000 Sekunden hinweg aufgenommen werden. Wenn Strahlungsteilchen vorhanden sind, sind deren Blitze auf der Matrix in Form von hellen kleinen Punkten im schwarzen Bild sichtbar. Bei starker Strahlung ähnelt das Foto einem Sternenhimmel.
Ein solcher Detektor kann auf Uranglas reagieren, das einen α-, β- und γ-Hintergrund von 210 μR/Stunde ergibt.
Dies ist eine völlig sichere Probe für den Menschen. Das Gerät erhält davon 24 Impulse.
Bei der Analyse einer relativ sicheren thorierten Elektrode einer DKST-Lampe mit einem allgemeinen Hintergrund β und γ von 500 μR/Stunde identifiziert das Programm 61 Partikel.
Der Wirkstoff Americium 241 aus dem Rauchsensor HIS-07 mit einem gefährlichen Hintergrund von 11,3 mR/Stunde, der hauptsächlich α und γ aussendet, wird ebenfalls von der Kamera erkannt.
Es hat 299 Impulse.
Die Kamera reagiert auf Radium 226 aus der Leuchtmasse auf den Zeigern alter Armbanduhren mit einem Hintergrund von 9,17 mR/Stunde.
Das Programm enthält 1010 Impulse.
Bei der Analyse von Uranerz mit einem Hintergrund von 21,2 mR/Stunde werden 1486 Partikel bestimmt.
Quelle 1 von einem sowjetischen Rauchmelder mit einem Hintergrund von 61,3 mR/Stunde, der die Matrix mit Americium 241 und Plutoniumisotopen bombardiert, erzeugt bei der Analyse 3707 Partikel zum Sensor.
Die Kontrollquelle B-8 aus einem Militärdosimeter mit einem Hintergrund von 52,8 mR/Stunde erzeugt 11062 Blitze auf der Matrix.
Eine sehr gefährliche Kontrollquelle BIS-R mit einem Hintergrund von 826 mR/Stunde projizierte 15271 Partikel auf den Sensor.
Tatsächlich ermitteln der Sensor und das Programm, wie viele Partikel aus dem Emitter geflogen sind und auf der Matrix gelandet sind. Dies reicht aus, um zu verstehen, dass die untersuchte Probe radioaktiv ist. Der einzige Nachteil des Sensors ist sein Verschleiß. Eine wirklich radioaktive Probe wie BIS-R zerstört einfach die Matrix.
Material:
- Webcam (http://ali.pub/3j30am);
- Dünne Lebensmittelfolie;
Funktionsprinzip des Sensors
Die Webcam-Matrix besteht aus Fotodioden (Pixeln), die beim Auftreffen geladener Teilchen einen elektrischen Impuls erzeugen. Solche visuellen Blitze werden vom Kamerachip registriert. Diese Daten werden von einem speziellen Computerprogramm analysiert, mit dem Sie das Vorhandensein und die Menge der emittierten radioaktiven Partikel bestimmen können.
Die Kameramatrix reagiert vollständig nur auf Betateilchen und ein wenig auf Gammastrahlen.Für Alphateilchen ist es nahezu unmöglich, den Filter eines solchen Sensors zu passieren. Das Programm zeichnet über einen bestimmten Zeitraum Bilder mit Blitzen der elektronischen Isotopenspur auf der Kameramatrix auf, fügt sie zu einem Foto zusammen und zählt Artefakte.
Webcam-Konvertierung
Der vordere Gehäusedeckel wird von der Kamera entfernt.
In der Nähe der Linse muss entlötet werden LeuchtdiodeBlendung zu vermeiden.
Das Objektiv wird gegen den Uhrzeigersinn von der Kamera abgeschraubt, um die Matrix freizulegen. Wenn es sich aufgrund der Verbindung nicht dreht, müssen Sie einfach mehr Kraft aufwenden.
Anstelle einer Linse wird ein Stück Folie auf die Matrix geklebt.
Nach dem Ablegen wird das Kameragehäuse wieder zusammengebaut.
So verwenden Sie den Detektor
Die Kamera ist an einen Computer angeschlossen, auf dem das Programm „Theremino Particle Detector“ heruntergeladen und ausgeführt wird. Im Hauptprogrammfenster müssen Sie eine Webcam auswählen. Danach öffnet sich ein kleines Fenster mit Parametern. Sie müssen darin die Einstellungen wie auf dem Foto vornehmen. Es ist wichtig, das Kontrollkästchen neben dem „Exp.“-Schieberegler zu aktivieren.
Zunächst sollte der natürliche Strahlungshintergrund gemessen werden. Drücken Sie im Programm die Schaltfläche „Start“. Das Panel beginnt, die Zeit in Sekunden herunterzuzählen. Nach 1000 Sekunden müssen Sie auf „Stop“ klicken. Während des Countdowns sollten Sie auf die Benutzung der Tastatur verzichten, da dadurch die Einstellungen im Programm gestört werden. Unterhalb des Timers erscheint im Zeilenfenster „Patricles“ eine Zahl mit der Anzahl der in dieser Zeit erfassten radioaktiven Partikel. Davon wird es einige geben, 10-20 Stück.
Als nächstes müssen Sie ein Objekt mit wahrscheinlich erhöhter Hintergrundstrahlung in der Nähe des Kameraobjektivs platzieren. Das Programm läuft 1000 Sekunden. Danach können Sie Ergebnisse mit einer festen Anzahl von Partikeln erhalten. In diesem Fall entsteht auf dem Teil des Programmfensters, der für die Anzeige des Bildes der Kamera zuständig ist, ein dunkles Foto.Es besteht aus übereinander liegenden Einzelbildern, die von der Kamera über 1000 Sekunden hinweg aufgenommen werden. Wenn Strahlungsteilchen vorhanden sind, sind deren Blitze auf der Matrix in Form von hellen kleinen Punkten im schwarzen Bild sichtbar. Bei starker Strahlung ähnelt das Foto einem Sternenhimmel.
Beispiele für die Analyse verschiedener radioaktiver Substanzen
Ein solcher Detektor kann auf Uranglas reagieren, das einen α-, β- und γ-Hintergrund von 210 μR/Stunde ergibt.
Dies ist eine völlig sichere Probe für den Menschen. Das Gerät erhält davon 24 Impulse.
Bei der Analyse einer relativ sicheren thorierten Elektrode einer DKST-Lampe mit einem allgemeinen Hintergrund β und γ von 500 μR/Stunde identifiziert das Programm 61 Partikel.
Der Wirkstoff Americium 241 aus dem Rauchsensor HIS-07 mit einem gefährlichen Hintergrund von 11,3 mR/Stunde, der hauptsächlich α und γ aussendet, wird ebenfalls von der Kamera erkannt.
Es hat 299 Impulse.
Die Kamera reagiert auf Radium 226 aus der Leuchtmasse auf den Zeigern alter Armbanduhren mit einem Hintergrund von 9,17 mR/Stunde.
Das Programm enthält 1010 Impulse.
Bei der Analyse von Uranerz mit einem Hintergrund von 21,2 mR/Stunde werden 1486 Partikel bestimmt.
Quelle 1 von einem sowjetischen Rauchmelder mit einem Hintergrund von 61,3 mR/Stunde, der die Matrix mit Americium 241 und Plutoniumisotopen bombardiert, erzeugt bei der Analyse 3707 Partikel zum Sensor.
Die Kontrollquelle B-8 aus einem Militärdosimeter mit einem Hintergrund von 52,8 mR/Stunde erzeugt 11062 Blitze auf der Matrix.
Eine sehr gefährliche Kontrollquelle BIS-R mit einem Hintergrund von 826 mR/Stunde projizierte 15271 Partikel auf den Sensor.
Tatsächlich ermitteln der Sensor und das Programm, wie viele Partikel aus dem Emitter geflogen sind und auf der Matrix gelandet sind. Dies reicht aus, um zu verstehen, dass die untersuchte Probe radioaktiv ist. Der einzige Nachteil des Sensors ist sein Verschleiß. Eine wirklich radioaktive Probe wie BIS-R zerstört einfach die Matrix.
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