Detector simplu de radiații
Am decis să folosesc ca senzor o cameră mică de ionizare cu un amplificator de curent construit pe un tranzistor compus.
Dar când am conectat baza tranzistorului compus direct la firul senzorului, practic nu exista curent de colector. Mă așteptam să văd un curent de scurgere din cauza „bazei plutitoare” și un câștig de zeci de mii. Nu știu dacă toate tranzistoarele compozite npn sunt la fel de bune ca acești MPSW45A, dar curentul de scurgere a fost surprinzător de scăzut și câștigul părea foarte mare, poate 30.000, cu un curent de bază de câteva zeci de picoamperi. (Am verificat câștigul folosind un rezistor de testare de 100 MΩ conectat la o sursă de alimentare cu o tensiune de ieșire reglată.)
Dintr-o dată am văzut o oportunitate de a folosi aceste componente comune pentru a face un senzor cu adevărat sensibil. Am adăugat un alt tranzistor, așa cum se arată mai jos
Cine are nevoie de rezistențe de polarizare?! Am folosit o conserve de aproximativ 10 cm diametru cu un orificiu în partea de jos pentru firul antenei și folie de aluminiu pentru a acoperi partea deschisă.Mi-am dat seama rapid că un rezistor conectat la baza 2N4403 (10k) este o idee bună pentru a preveni deteriorarea scurtcircuitului. Performanța acestui circuit a fost excelentă și a detectat ușor grila de strălucire Thorium a unei lămpi Coleman! Deci, de ce să nu adăugați un alt tranzistor compus? Mi s-a părut amuzant, dar iată ce am venit cu:
Am folosit o tensiune de alimentare de 9V, dar aș recomanda utilizarea unei tensiuni puțin mai mari pentru a obține un potențial suficient în camera de ionizare. Au fost adăugate rezistențe pentru a proteja împotriva scurtcircuitelor accidentale, care ar putea distruge rapid un tranzistor sau un ampermetru. În timpul funcționării normale, acestea au un efect redus asupra funcționării circuitului.
Acest circuit a funcționat foarte bine și după cele 5-10 minute necesare pentru a se stabiliza, a putut detecta grila de strălucire la o distanță de aproximativ zece centimetri. Dar circuitul s-a dovedit a fi sensibil la schimbările de temperatură, iar citirile ampermetrului au crescut odată cu o ușoară creștere a temperaturii din cameră. Prin urmare, am decis să adaug compensarea temperaturii prin construirea unui circuit identic, dar fără cablul senzorului conectat la baza tranzistorului și conectând un dispozitiv de măsurare între punctele de ieșire ale ambelor circuite:
Acest lucru pare puțin confuz, dar este de fapt destul de ușor de făcut. Circuitul a fost asamblat în aceeași tablă ca cea utilizată într-unul dintre proiectele JFET descrise mai sus și toate părțile circuitului au fost montate pe o placă de circuit cu 8 pini. Cititorul priceput va observa că am folosit de fapt rezistențe de 2,4 kOhm și 5,6 kOhm, dar aceste diferențe de valori nu fac o mare diferență.Am folosit și un condensator de blocare conectat în paralel cu bateria, cu o valoare de exemplu de 10 uF. Firul senzorului este conectat direct la baza tranzistorului și trece printr-un orificiu găurit în fundul cutiei de tablă. Circuitul este destul de sensibil la câmpurile electrice, așa că este o idee bună să aveți un înveliș de circuit ca acesta.
Lăsați circuitul să se „încălzească” timp de câteva minute după aplicarea tensiunii de alimentare, după care citirea ampermetrului ar trebui să scadă la valori foarte scăzute. Dacă citirea ampermetrului este negativă, comutați firul senzorului la baza altui tranzistor și inversați polaritatea conexiunii ampermetrului. Dacă există o scădere vizibilă de tensiune între rezistențele de 2,2k, poate până la un volt, încercați să curățați totul cu solvent și să-l uscați complet. Când citirea ampermetrului devine scăzută și stabilă, aduceți o sursă radioactivă, cum ar fi o rețea luminoasă, pe fereastra acoperită cu folie și citirea ar trebui să crească rapid. Ca dispozitiv de măsurare, puteți utiliza un voltmetru digital cu o scară de până la 1 V sau un ampermetru cu o scară de 100 μA. Contorul prezentat mai jos are deja o scară gradată în unități de radioactivitate, iar citirea de aproximativ 2,2 se datorează expunerii la rețeaua incandescentă.
Acesta este un senzor simplu, având în vedere sensibilitatea sa! Un experimentator activ ar putea încerca alte tranzistoare, cel mai probabil cele compuse, cum ar fi MPSA18, sau chiar un amplificator operațional de curent controlat de tensiune, cum ar fi CA3080, cu feedback în buclă deschisă.
] Cursuri de master similare
Deosebit de interesant
Comentarii (26)
