Vienkāršs Ģēģera skaitītājs

Vai esat kādreiz vēlējies pārbaudīt savu radioaktivitātes līmeni? Vai varbūt jūs gribējāt sagatavoties kodolapokalipsei? Tad šī Geigera skaitītāja izgatavošanas meistarklase ir paredzēta tieši jums. Es jums parādīšu, kā no vecām un nevēlamām lietotām detaļām izveidot ļoti vienkāršu un lētu Geigera skaitītāju. Skatiet videoklipu par skaitītāja montāžu un darbību mana raksta beigās. Sāksim!

Kā darbojas Ģēģera skaitītājs?

Lai sāktu, es jums paskaidrošu pamatus, kā viss darbojas. Geigera skaitītājs izmanto īpašu cauruli, kas piepildīta ar inertu gāzi ļoti zemā spiedienā, lai noteiktu starojumu. Šīs caurules iekšpusē ir cilindrisks metāla gabals, kas darbojas kā katods. Šī cilindra iekšpusē ir neliels metāla stieples gabals, kas darbojas kā anods. Kad caurules anodā ir augsts spriegums, nekas nenotiek, bet, kad staru daļiņas iekļūst caurulē, tas izraisa inerta laika jonizāciju un tā sāk vadīt elektrisko strāvu. Šo strāvu var izmērīt ar īpašiem instrumentiem, taču šajā ķēdē tiks uztverts tikai signāls par starojuma klātbūtni.

Geijera skaitītāja ķēde

Geigera skaitītājs sastāv no divām daļām: augstsprieguma barošanas avota - pārveidotāja un detektora. Iepriekš minētajā shēmā augstsprieguma ķēde sastāv no 555 taimera, uz kura ir uzbūvēts ģenerators. 555 taimeris ģenerē taisnstūrveida impulsus, kas periodiski atver un aizver tranzistoru caur rezistoru. Šis tranzistors darbina nelielu pakāpju transformatoru. No izejas transformatora spriegums tiek piegādāts sprieguma dubultotājam, kur tas palielinās līdz aptuveni 500 voltiem. Pēc tam spriegums tiek stabilizēts, izmantojot Zener diodes, līdz 400 voltiem, kas nepieciešami Geigera skaitītāja caurules darbināšanai.
Detektors sastāv no pjezoelektriskā elementa, kas savienots tieši ar caurules anodu bez pastiprinātājiem.

Instrumenti un daļas

Lai pabeigtu šo projektu, jums būs nepieciešami dažādi instrumenti un materiāli.
Rīki:

• Stiepļu griezēji.
  
• Noņēmējs vadu noņemšanai.
  
• Lodāmurs.
  
• Karstās līmes pistole.

Sīkāka informācija: lielāko daļu no tiem var atrast no vecām elektroniskām ierīcēm.

• Transformators 8:800 - tas bija bojātā modinātāja barošanas avota transformators.
  
• Geigera caurule - iegādāta - ŠEIT.
  
• Taimeris 555.
  
• Rezistori 47K (x2).
  
• Kondensators 22nF.
  
• Kondensators 2,2 nF.
  
• Rezistors 1K.
  
• Jebkurš N-kanāla MOSFET.
  
• Maizes dēlis.
  
• 1n4007 diode (x2).
  
• Kondensators 100 nf pie 500 voltiem.
  
• Zenera diodes - 100 volti (x4)
  
• Pjezoelektriskais elements (no vecās mikroviļņu krāsns).
  
• Vadi.
  
• Lodēt.

Ģeneratora montāža ar MOSFET tranzistoru

Kad esat savācis savus instrumentus un materiālus, ir pienācis laiks pāriet uz komponentu lodēšanu. Pirmā lieta, kas jums jālodē, ir ģenerators un tranzistors. Lai to izdarītu, visefektīvākajā veidā instalējiet katru komponentu uz maizes paneļa.Piemēram, pielodējiet MOSFET blakus transformatoram. Tas palīdzēs lodēšanas laikā izmantot mazāk vadu. Kad visas detaļas ir sametinātas kopā, nogrieziet lieko vadu.

Lodējiet transformatoru un sprieguma dubultotāju ar stabilizāciju

Pēc ģeneratora montāžas ir nepieciešams pielodēt transformatora tinumu ar mazāku pretestību starp MOSFET plus barošanas bloku. Pēc tam pielodējiet transformatora izeju no augstsprieguma tinuma uz dubultotāju. Pēc tam pielodējiet visus kondensatorus un Zenera diodes. Pēc lodēšanas augstsprieguma barošanas bloks jāpārbauda ar voltmetru, lai pārliecinātos, ka tas ir pareizi salikts un rada nepieciešamo spriegumu. Ja jums ir cita Geigera caurule, nevis manējā, apskatiet tās tehniskās specifikācijas, lai uzzinātu tās barošanas spriegumu, kas var atšķirties. Pēc tam pievienojiet atbilstošās zenera diodes.

Geigera caurules un detektora pievienošana

Pēdējā daļa un viss, kas man jādara, ir pievienot ķēdei pašu cauruli - skaitītāju un detektoru. Mēs sākam lodēt vadus katrā caurules galā. Pēc tam pielodējiet anodu pie regulētā strāvas avota izejas un katodu pie pjezoelektriskā elementa. Visbeidzot, mēs pielodējam pjezoelektrisko elementu pie kopējā stieples. Pateicoties detektora izmantošanai, kas sastāv tikai no divām sastāvdaļām, tas tiek uzskatīts par vienkāršāko Geigera skaitītāju. Lielākajā daļā sarežģītāko skaitītāju detektorā ir tranzistori. Šajā detektorā nav nepieciešami strāvu ierobežojošie rezistori ļoti mazu strāvu dēļ.

Pārbaudes

Beidzot ir pienācis laiks pārbaudīt ar Ģēģera skaitītāju! Lai to izdarītu, vispirms pievienojiet skaitītāju strāvas avotam. Pēc tam paņemiet radioaktīvo avotu pārbaudei. Izmantojot knaibles, turiet starojuma avotu tuvu Geigera caurulei.Jums vajadzētu dzirdēt vairākus pamanāmus pjezoelektriskā elementa klikšķus. Tas nozīmē, ka skaitītājs darbojas pareizi. Lai to dzirdētu un redzētu, noskatieties video. Paldies par lasīšanu!

Noskatieties video, kurā redzams Geigera skaitītājs darbībā

Atruna: šis projekts ir augstspriegums, lūdzu, ievērojiet drošības pasākumus un strādājiet piesardzīgi.