Jednostavan detektor zračenja
Odlučio sam upotrijebiti malu ionizacijsku komoru sa strujnim pojačalom izgrađenim na složenom tranzistoru kao senzor.
Ali kad sam spojio bazu složenog tranzistora izravno na žicu senzora, praktički nije bilo struje kolektora. Očekivao sam da ću vidjeti struju curenja zbog "plutajuće baze" i dobitak od desetak tisuća. Ne znam jesu li svi kompozitni npn tranzistori tako dobri kao ovi MPSW45A, ali struja curenja bila je iznenađujuće niska, a pojačanje je izgledalo vrlo visoko, možda 30 000, s baznom strujom od nekoliko desetaka picoampera. (Provjerio sam pojačanje koristeći ispitni otpornik od 100 MΩ spojen na napajanje s reguliranim izlaznim naponom.)
Odjednom sam vidio priliku da upotrijebim te uobičajene komponente za izradu stvarno osjetljivog senzora. Dodao sam još jedan tranzistor kao što je prikazano ispod
Kome trebaju prednaponski otpornici?! Koristio sam limenku promjera oko 10 cm s rupom na dnu za antensku žicu i aluminijsku foliju za pokrivanje otvorenog dijela.Brzo sam shvatio da je otpornik spojen na bazu 2N4403 (10k) dobra ideja za sprječavanje oštećenja od kratkog spoja. Performanse ovog kruga bile su izvrsne i lako je otkrio torijevu sjajnu mrežu Colemanove lampe! Pa zašto ne dodati još jedan složeni tranzistor? Činilo se smiješno, ali evo što sam smislio:
Koristio sam napon napajanja od 9 V, ali bih preporučio korištenje malo višeg napona za postizanje dovoljnog potencijala u ionizacijskoj komori. Otpornici su dodani za zaštitu od slučajnih kratkih spojeva, koji bi mogli brzo uništiti tranzistor ili ampermetar. Tijekom normalnog rada, oni imaju mali utjecaj na rad kruga.
Ovaj sklop je radio jako dobro i nakon 5-10 minuta koliko je bilo potrebno da se stabilizira, mogao je detektirati sjajnu mrežu na udaljenosti od desetak centimetara. No pokazalo se da je krug osjetljiv na promjene temperature i očitanja ampermetra su se povećala s blagim porastom temperature u prostoriji. Stoga sam odlučio dodati temperaturnu kompenzaciju konstruiranjem identičnog kruga, ali bez žice senzora spojene na bazu tranzistora, i spajanjem mjernog uređaja između izlaznih točaka oba kruga:
Ovo izgleda malo zbunjujuće, ali je zapravo vrlo jednostavno za napraviti. Krug je bio sastavljen u istoj limenci koja je korištena u jednom od gore opisanih JFET projekata, a svi dijelovi sklopa montirani su na 8-pinsku sklopnu ploču. Pronicljivi čitatelj primijetit će da sam zapravo koristio otpornike od 2,4 kOhm i 5,6 kOhm, ali te razlike u vrijednostima ne čine veliku razliku.Također sam koristio kondenzator za blokiranje spojen paralelno s baterijom, s vrijednošću od npr. 10 uF. Žica senzora je izravno spojena na bazu tranzistora i prolazi kroz rupu izbušenu na dnu limenke. Krug je prilično osjetljiv na električna polja, pa je imati ovakav omotač kruga dobra ideja.
Pustite krug da se "zagrije" nekoliko minuta nakon primjene napona napajanja, nakon čega bi očitanje ampermetra trebalo pasti na vrlo niske vrijednosti. Ako je očitanje ampermetra negativno, prebacite žicu senzora na bazu drugog tranzistora i obrnite polaritet spoja ampermetra. Ako postoji primjetan pad napona na 2.2k otpornicima, možda do jednog volta, pokušajte sve očistiti otapalom i potpuno osušiti. Kada očitanje ampermetra postane nisko i stabilno, prinesite radioaktivni izvor, poput svjetleće mreže, prozoru prekrivenom folijom i očitanje bi trebalo brzo rasti. Kao mjerni uređaj možete koristiti digitalni voltmetar s ljestvicom do 1 V ili ampermetar s ljestvicom od 100 μA. Dolje prikazani mjerač već ima ljestvicu stupnjevanu u jedinicama radioaktivnosti, a očitanje od oko 2,2 je zbog izlaganja žarnoj rešetki.
Ovo je jednostavan senzor s obzirom na njegovu osjetljivost! Aktivni eksperimentator mogao bi isprobati druge tranzistore, najvjerojatnije složene kao što je MPSA18, ili čak naponski kontrolirano strujno op-pojačalo kao što je CA3080 s povratnom spregom otvorene petlje.
] Slične majstorske tečajeve
Posebno zanimljivo
Komentari (26)
