Κατασκευή ανιχνευτή ακτινοβολίας από κάμερα web
Η ακτινοβολία είναι πολύ επικίνδυνη για τον άνθρωπο, αλλά χωρίς ειδικό εξοπλισμό είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η παρουσία της. Όταν αγοράζετε μεταχειρισμένα οικοδομικά υλικά, παλιοσίδερα για έργα DIY ή μεταχειρισμένα οχήματα, υπάρχει πιθανότητα να προσκρούσετε σε αντικείμενα με ακτινοβολία φόντου. Δεν είναι σκόπιμο να ξοδέψετε χρήματα σε δοσίμετρο για τον έλεγχο ριψοκίνδυνων αγορών, καθώς σε αυτήν την κατάσταση δεν θα επιτευχθεί καμία εξοικονόμηση. Σε αυτή την περίπτωση, ένας σπιτικός αισθητήρας ακτινοβολίας από μια κάμερα web θα βοηθήσει. Είναι σε θέση να ανιχνεύσει την παρουσία ακτινοβολίας όταν το φόντο του είναι αρκετά ισχυρό, αν και χωρίς να μετρήσει το ακριβές επίπεδο ακτινοβολίας.
Η μήτρα της κάμερας web αποτελείται από φωτοδίοδοι (pixels), οι οποίες, όταν τα φορτισμένα σωματίδια χτυπούν, δημιουργούν έναν ηλεκτρικό παλμό. Τέτοια οπτικά φλας καταγράφονται από το τσιπ της κάμερας. Αυτά τα δεδομένα αναλύονται από ένα ειδικό πρόγραμμα υπολογιστή που σας επιτρέπει να προσδιορίσετε την παρουσία και την ποσότητα των εκπεμπόμενων ραδιενεργών σωματιδίων.
Η μήτρα της κάμερας ανταποκρίνεται πλήρως μόνο στα σωματίδια βήτα και λίγο στις ακτίνες γάμμα.Είναι σχεδόν αδύνατο τα σωματίδια άλφα να περάσουν από το φίλτρο ενός τέτοιου αισθητήρα. Το πρόγραμμα καταγράφει καρέ με φλας του ηλεκτρονικού ίχνους ισοτόπων στη μήτρα της κάμερας για ορισμένο χρόνο, τα προσαρμόζει σε μία φωτογραφία και μετράει τεχνουργήματα.
Το μπροστινό κάλυμμα του περιβλήματος αφαιρείται από την κάμερα.
Κοντά στον φακό του πρέπει να αποκολλήσετε Δίοδος εκπομπής φωτόςγια να αποφύγετε τη λάμψη.
Ο φακός ξεβιδώνεται από την κάμερα αριστερόστροφα για να αποκαλυφθεί η μήτρα. Εάν δεν περιστρέφεται λόγω της ένωσης, απλά πρέπει να ασκήσετε περισσότερη δύναμη.
Αντί για φακό, ένα κομμάτι φύλλου είναι προσαρτημένο στη μήτρα.
Αφού το τοποθετήσετε κάτω, το σώμα της κάμερας επανατοποθετείται.
Η κάμερα είναι συνδεδεμένη σε υπολογιστή με το πρόγραμμα «Theremino Particle Detector» να έχει κατεβάσει και να εκτελείται. Στο κύριο παράθυρο του προγράμματος πρέπει να επιλέξετε μια κάμερα web. Μετά από αυτό, θα ανοίξει ένα μικρό παράθυρο με παραμέτρους. Πρέπει να ορίσετε τις ρυθμίσεις σε αυτό όπως στη φωτογραφία. Είναι σημαντικό να τσεκάρετε το πλαίσιο δίπλα στο ρυθμιστικό «Λήξη».
Αρχικά, θα πρέπει να μετρηθεί το φυσικό υπόβαθρο ακτινοβολίας. Στο πρόγραμμα, πατήστε το κουμπί "Έναρξη". Ο πίνακας θα αρχίσει να μετράει αντίστροφα το χρόνο σε δευτερόλεπτα. Μετά από 1000 δευτερόλεπτα πρέπει να κάνετε κλικ στο «Διακοπή». Κατά τη διάρκεια της περιόδου αντίστροφης μέτρησης, θα πρέπει να αποφύγετε τη χρήση του πληκτρολογίου, καθώς αυτό θα διαταράξει τις ρυθμίσεις στο πρόγραμμα. Κάτω από το χρονόμετρο, στο παράθυρο γραμμής "Patricles", θα εμφανιστεί ένας αριθμός με τον αριθμό των ραδιενεργών σωματιδίων που καταγράφηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Θα είναι λίγα από αυτά, 10-20 κομμάτια.
Στη συνέχεια, πρέπει να τοποθετήσετε ένα αντικείμενο με πιθανή αυξημένη ακτινοβολία φόντου κοντά στον φακό της κάμερας. Το πρόγραμμα εκτελείται για 1000 δευτερόλεπτα. Μετά από αυτό, μπορείτε να λάβετε αποτελέσματα με σταθερό αριθμό σωματιδίων. Σε αυτήν την περίπτωση, θα σχηματιστεί μια σκοτεινή φωτογραφία στο τμήμα του παραθύρου του προγράμματος που είναι υπεύθυνο για την εμφάνιση της εικόνας από την κάμερα.Αποτελείται από καρέ που τοποθετούνται το ένα πάνω στο άλλο, που τραβήχτηκαν από την κάμερα για πάνω από 1000 δευτερόλεπτα. Εάν υπάρχουν σωματίδια ακτινοβολίας, τότε οι λάμψεις τους στη μήτρα με τη μορφή ελαφρών μικρών κουκκίδων θα είναι ορατές στη μαύρη εικόνα. Με σημαντική ακτινοβολία, η φωτογραφία θα αρχίσει να θυμίζει έναστρο ουρανό.
Ένας τέτοιος ανιχνευτής μπορεί να ανταποκριθεί στο γυαλί ουρανίου, το οποίο δίνει φόντο α, β και γ 210 μR/ώρα.
Αυτό είναι ένα απολύτως ασφαλές δείγμα για τον άνθρωπο. Η συσκευή δέχεται 24 παλμούς από αυτήν.
Όταν αναλύεται επίσης ένα σχετικά ασφαλές ηλεκτρόδιο με θορίωση από μια λυχνία DKST με γενικό υπόβαθρο β και γ 500 μR/ώρα, το πρόγραμμα εντοπίζει 61 σωματίδια.
Το ενεργό φάρμακο americium 241 από τον αισθητήρα καπνού HIS-07 με επικίνδυνο φόντο 11,3 mR/ώρα, που εκπέμπει κυρίως α και γ ανιχνεύεται επίσης από την κάμερα.
Έχει 299 παρορμήσεις.
Η κάμερα αντιδρά στο ράδιο 226 από τη φωτεινή σύνθεση στα χέρια παλαιών ρολογιών χειρός με φόντο 9,17 mR/ώρα.
Το πρόγραμμα περιέχει 1010 παρορμήσεις.
Κατά την ανάλυση μεταλλεύματος ουρανίου με φόντο 21,2 mR/ώρα, προσδιορίζονται 1486 σωματίδια.
Η πηγή 1 από έναν σοβιετικό ανιχνευτή καπνού με φόντο 61,3 mR/ώρα, βομβαρδίζοντας τη μήτρα με ισότοπα americium 241 και πλουτωνίου, όταν αναλυθεί, παράγει 3707 σωματίδια στον αισθητήρα.
Η πηγή ελέγχου B-8 από ένα στρατιωτικό δοσίμετρο με φόντο 52,8 mR/ώρα δημιουργεί 11062 αναλαμπές στη μήτρα.
Μια πολύ επικίνδυνη πηγή ελέγχου BIS-R με φόντο 826 mR/ώρα πρόβαλλε 15271 σωματίδια στον αισθητήρα.
Στην πραγματικότητα, ο αισθητήρας και το πρόγραμμα καθορίζουν πόσα σωματίδια πέταξαν έξω από τον πομπό και προσγειώθηκαν στη μήτρα. Αυτό αρκεί για να καταλάβουμε ότι το δείγμα που μελετάται είναι ραδιενεργό. Το μόνο μειονέκτημα του αισθητήρα είναι η φθορά του. Ένα πραγματικά ραδιενεργό δείγμα, όπως το BIS-R, απλώς θα καταστρέψει τη μήτρα.
Υλικά:
- Webcam (http://ali.pub/3j30am);
- Λεπτό φύλλο τροφίμων.
Αρχή λειτουργίας του αισθητήρα
Η μήτρα της κάμερας web αποτελείται από φωτοδίοδοι (pixels), οι οποίες, όταν τα φορτισμένα σωματίδια χτυπούν, δημιουργούν έναν ηλεκτρικό παλμό. Τέτοια οπτικά φλας καταγράφονται από το τσιπ της κάμερας. Αυτά τα δεδομένα αναλύονται από ένα ειδικό πρόγραμμα υπολογιστή που σας επιτρέπει να προσδιορίσετε την παρουσία και την ποσότητα των εκπεμπόμενων ραδιενεργών σωματιδίων.
Η μήτρα της κάμερας ανταποκρίνεται πλήρως μόνο στα σωματίδια βήτα και λίγο στις ακτίνες γάμμα.Είναι σχεδόν αδύνατο τα σωματίδια άλφα να περάσουν από το φίλτρο ενός τέτοιου αισθητήρα. Το πρόγραμμα καταγράφει καρέ με φλας του ηλεκτρονικού ίχνους ισοτόπων στη μήτρα της κάμερας για ορισμένο χρόνο, τα προσαρμόζει σε μία φωτογραφία και μετράει τεχνουργήματα.
Μετατροπή webcam
Το μπροστινό κάλυμμα του περιβλήματος αφαιρείται από την κάμερα.
Κοντά στον φακό του πρέπει να αποκολλήσετε Δίοδος εκπομπής φωτόςγια να αποφύγετε τη λάμψη.
Ο φακός ξεβιδώνεται από την κάμερα αριστερόστροφα για να αποκαλυφθεί η μήτρα. Εάν δεν περιστρέφεται λόγω της ένωσης, απλά πρέπει να ασκήσετε περισσότερη δύναμη.
Αντί για φακό, ένα κομμάτι φύλλου είναι προσαρτημένο στη μήτρα.
Αφού το τοποθετήσετε κάτω, το σώμα της κάμερας επανατοποθετείται.
Πώς να χρησιμοποιήσετε τον ανιχνευτή
Η κάμερα είναι συνδεδεμένη σε υπολογιστή με το πρόγραμμα «Theremino Particle Detector» να έχει κατεβάσει και να εκτελείται. Στο κύριο παράθυρο του προγράμματος πρέπει να επιλέξετε μια κάμερα web. Μετά από αυτό, θα ανοίξει ένα μικρό παράθυρο με παραμέτρους. Πρέπει να ορίσετε τις ρυθμίσεις σε αυτό όπως στη φωτογραφία. Είναι σημαντικό να τσεκάρετε το πλαίσιο δίπλα στο ρυθμιστικό «Λήξη».
Αρχικά, θα πρέπει να μετρηθεί το φυσικό υπόβαθρο ακτινοβολίας. Στο πρόγραμμα, πατήστε το κουμπί "Έναρξη". Ο πίνακας θα αρχίσει να μετράει αντίστροφα το χρόνο σε δευτερόλεπτα. Μετά από 1000 δευτερόλεπτα πρέπει να κάνετε κλικ στο «Διακοπή». Κατά τη διάρκεια της περιόδου αντίστροφης μέτρησης, θα πρέπει να αποφύγετε τη χρήση του πληκτρολογίου, καθώς αυτό θα διαταράξει τις ρυθμίσεις στο πρόγραμμα. Κάτω από το χρονόμετρο, στο παράθυρο γραμμής "Patricles", θα εμφανιστεί ένας αριθμός με τον αριθμό των ραδιενεργών σωματιδίων που καταγράφηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Θα είναι λίγα από αυτά, 10-20 κομμάτια.
Στη συνέχεια, πρέπει να τοποθετήσετε ένα αντικείμενο με πιθανή αυξημένη ακτινοβολία φόντου κοντά στον φακό της κάμερας. Το πρόγραμμα εκτελείται για 1000 δευτερόλεπτα. Μετά από αυτό, μπορείτε να λάβετε αποτελέσματα με σταθερό αριθμό σωματιδίων. Σε αυτήν την περίπτωση, θα σχηματιστεί μια σκοτεινή φωτογραφία στο τμήμα του παραθύρου του προγράμματος που είναι υπεύθυνο για την εμφάνιση της εικόνας από την κάμερα.Αποτελείται από καρέ που τοποθετούνται το ένα πάνω στο άλλο, που τραβήχτηκαν από την κάμερα για πάνω από 1000 δευτερόλεπτα. Εάν υπάρχουν σωματίδια ακτινοβολίας, τότε οι λάμψεις τους στη μήτρα με τη μορφή ελαφρών μικρών κουκκίδων θα είναι ορατές στη μαύρη εικόνα. Με σημαντική ακτινοβολία, η φωτογραφία θα αρχίσει να θυμίζει έναστρο ουρανό.
Παραδείγματα ανάλυσης διαφόρων ραδιενεργών ουσιών
Ένας τέτοιος ανιχνευτής μπορεί να ανταποκριθεί στο γυαλί ουρανίου, το οποίο δίνει φόντο α, β και γ 210 μR/ώρα.
Αυτό είναι ένα απολύτως ασφαλές δείγμα για τον άνθρωπο. Η συσκευή δέχεται 24 παλμούς από αυτήν.
Όταν αναλύεται επίσης ένα σχετικά ασφαλές ηλεκτρόδιο με θορίωση από μια λυχνία DKST με γενικό υπόβαθρο β και γ 500 μR/ώρα, το πρόγραμμα εντοπίζει 61 σωματίδια.
Το ενεργό φάρμακο americium 241 από τον αισθητήρα καπνού HIS-07 με επικίνδυνο φόντο 11,3 mR/ώρα, που εκπέμπει κυρίως α και γ ανιχνεύεται επίσης από την κάμερα.
Έχει 299 παρορμήσεις.
Η κάμερα αντιδρά στο ράδιο 226 από τη φωτεινή σύνθεση στα χέρια παλαιών ρολογιών χειρός με φόντο 9,17 mR/ώρα.
Το πρόγραμμα περιέχει 1010 παρορμήσεις.
Κατά την ανάλυση μεταλλεύματος ουρανίου με φόντο 21,2 mR/ώρα, προσδιορίζονται 1486 σωματίδια.
Η πηγή 1 από έναν σοβιετικό ανιχνευτή καπνού με φόντο 61,3 mR/ώρα, βομβαρδίζοντας τη μήτρα με ισότοπα americium 241 και πλουτωνίου, όταν αναλυθεί, παράγει 3707 σωματίδια στον αισθητήρα.
Η πηγή ελέγχου B-8 από ένα στρατιωτικό δοσίμετρο με φόντο 52,8 mR/ώρα δημιουργεί 11062 αναλαμπές στη μήτρα.
Μια πολύ επικίνδυνη πηγή ελέγχου BIS-R με φόντο 826 mR/ώρα πρόβαλλε 15271 σωματίδια στον αισθητήρα.
Στην πραγματικότητα, ο αισθητήρας και το πρόγραμμα καθορίζουν πόσα σωματίδια πέταξαν έξω από τον πομπό και προσγειώθηκαν στη μήτρα. Αυτό αρκεί για να καταλάβουμε ότι το δείγμα που μελετάται είναι ραδιενεργό. Το μόνο μειονέκτημα του αισθητήρα είναι η φθορά του. Ένα πραγματικά ραδιενεργό δείγμα, όπως το BIS-R, απλώς θα καταστρέψει τη μήτρα.
Δες το βίντεο
Παρόμοια master classes
Ιδιαίτερα ενδιαφέρον
Σχόλια (1)
