Enkel strålningsdetektor
Jag bestämde mig för att använda en liten joniseringskammare med en strömförstärkare byggd på en sammansatt transistor som sensor.
Men när jag kopplade basen av den sammansatta transistorn direkt till sensortråden fanns det praktiskt taget ingen kollektorström. Jag förväntade mig att se en del läckström på grund av den "flytande basen" och en vinst på tiotusentals. Jag vet inte om alla komposit-npn-transistorer är lika bra som dessa MPSW45A, men läckströmmen var förvånansvärt låg och förstärkningen såg väldigt hög ut, kanske 30 000, med en basström på flera tiotals pikoampere. (Jag kontrollerade förstärkningen med ett 100 MΩ testmotstånd anslutet till en strömkälla med en reglerad utspänning.)
Plötsligt såg jag en möjlighet att använda dessa vanliga komponenter för att göra en riktigt känslig sensor. Jag har lagt till en annan transistor som visas nedan
Vem behöver förspänningsmotstånd?! Jag använde en plåtburk ca 10 cm i diameter med ett hål i botten för antenntråd och aluminiumfolie för att täcka den öppna delen.Jag insåg snabbt att ett motstånd anslutet till 2N4403-basen (10k) är en bra idé för att förhindra kortslutningsskador. Prestandan för denna krets var utmärkt och upptäckte lätt Thorium-glödnätet hos en Coleman-lampa! Så varför inte lägga till ytterligare en sammansatt transistor? Det verkade roligt, men här är vad jag kom på:
Jag använde en 9V matningsspänning, men skulle rekommendera att använda en något högre spänning för att få tillräcklig potential i joniseringskammaren. Motstånd lades till för att skydda mot oavsiktliga kortslutningar, som snabbt kunde förstöra en transistor eller amperemeter. Under normal drift har de liten effekt på kretsens funktion.
Denna krets fungerade riktigt bra och efter de 5-10 minuter det tog att stabilisera sig kunde den upptäcka glödgallret på ett avstånd av cirka tio centimeter. Men kretsen visade sig vara känslig för temperaturförändringar och amperemeteravläsningarna ökade med en liten ökning av temperaturen i rummet. Därför bestämde jag mig för att lägga till temperaturkompensation genom att konstruera en identisk krets, men utan sensortråden ansluten till transistorbasen, och ansluta en mätanordning mellan utgångspunkterna för båda kretsarna:
Detta ser lite förvirrande ut, men är faktiskt ganska lätt att göra. Kretsen monterades i samma plåt som användes i ett av JFET-projekten som beskrivs ovan, och alla delar av kretsen monterades på ett 8-stifts kretskort. Den skarpsinniga läsaren kommer att märka att jag faktiskt använde 2,4 kOhm och 5,6 kOhm motstånd, men dessa skillnader i värden gör ingen stor skillnad.Jag använde även en blockerande kondensator kopplad parallellt med batteriet, med ett värde på till exempel 10 uF. Sensortråden är direkt ansluten till basen av transistorn och passerar genom ett hål borrat i botten av plåtburken. Kretsen är ganska känslig för elektriska fält, så det är en bra idé att ha ett kretsskydd som detta.
Låt kretsen "värmas upp" i några minuter efter att matningsspänningen har lagts på, varefter amperemeteravläsningen bör sjunka till mycket låga värden. Om amperemetervärdet är negativt, växla sensorkabeln till basen på en annan transistor och vänd polariteten på amperemeteranslutningen. Om det finns ett märkbart spänningsfall över 2,2k-motstånden, kanske upp till en volt, försök att rengöra allt med lösningsmedel och torka det helt. När amperemetervärdet blir lågt och stabilt, ta med en radioaktiv källa, såsom ett glödgaller, till det folietäckta fönstret och avläsningen bör stiga snabbt. Som mätanordning kan du använda en digital voltmeter med en skala på upp till 1 V eller en amperemeter med en skala på 100 μA. Mätaren som visas nedan har redan en skala graderad i enheter av radioaktivitet, och avläsningen på cirka 2,2 beror på exponering för glödlampsnätet.
Detta är en enkel sensor med tanke på dess känslighet! En aktiv experimenterare kan prova andra transistorer, troligen sammansatta sådana som MPSA18, eller till och med en spänningsstyrd strömförstärkare som CA3080 med öppen återkoppling.
] Liknande mästarklasser
Särskilt intressant
Kommentarer (26)
