Basit radyasyon dedektörü
Sensör olarak bileşik transistör üzerine kurulu akım yükselticili küçük bir iyonizasyon odasını kullanmaya karar verdim.
Ancak bileşik transistörün tabanını doğrudan sensör kablosuna bağladığımda neredeyse hiç kolektör akımı yoktu. "Yüzen taban" ve onbinlerce kazanç nedeniyle bir miktar kaçak akım görmeyi bekliyordum. Tüm kompozit npn transistörlerin bu MPSW45A kadar iyi olup olmadığını bilmiyorum, ancak kaçak akım şaşırtıcı derecede düşüktü ve birkaç on pikoamp'lik bir temel akımla kazanç çok yüksek görünüyordu, belki 30.000. (Kazancı, düzenlenmiş çıkış voltajına sahip bir güç kaynağına bağlı 100 MΩ test direnci kullanarak kontrol ettim.)
Birdenbire bu ortak bileşenleri gerçekten hassas bir sensör yapmak için kullanma fırsatını gördüm. Aşağıda gösterildiği gibi başka bir transistör ekledim
Önyargı dirençlerine kimin ihtiyacı var? Anten teli için alt kısmında delik bulunan yaklaşık 10 cm çapında bir teneke kutu ve açık kısmı kapatmak için alüminyum folyo kullandım.Kısa devre hasarını önlemek için 2N4403 tabanına (10k) bağlanan bir direncin iyi bir fikir olduğunu hemen fark ettim. Bu devrenin performansı mükemmeldi ve bir Coleman lambasının Toryum kızdırma ızgarasını kolayca tespit etti! Öyleyse neden başka bir bileşik transistör eklemiyorsunuz? Komik görünüyordu ama aklıma şu geldi:
9V'luk bir besleme voltajı kullandım ancak iyonizasyon odasında yeterli potansiyel elde etmek için biraz daha yüksek bir voltaj kullanmanızı öneririm. Bir transistörü veya ampermetreyi hızla bozabilecek kazara kısa devrelere karşı koruma sağlamak için dirençler eklendi. Normal çalışma sırasında devrenin çalışması üzerinde çok az etkileri vardır.
Bu devre gerçekten iyi çalıştı ve stabil hale gelmesi için geçen 5-10 dakikanın ardından, yaklaşık on santimetre mesafeden parlayan ızgarayı tespit edebildi. Ancak devrenin sıcaklık değişimlerine karşı duyarlı olduğu ortaya çıktı ve oda sıcaklığındaki hafif bir artışla ampermetre okumaları arttı. Bu nedenle, transistör tabanına sensör kablosu bağlanmadan ve her iki devrenin çıkış noktaları arasına bir ölçüm cihazı bağlayarak aynı devreyi oluşturarak sıcaklık telafisi eklemeye karar verdim:
Bu biraz kafa karıştırıcı gibi görünse de aslında yapılması oldukça kolaydır. Devre yukarıda açıklanan JFET projelerinden birinde kullanılanla aynı kalıpta monte edildi ve devrenin tüm parçaları 8 pinli bir devre kartına monte edildi. Zeki okuyucu aslında 2,4 kOhm ve 5,6 kOhm dirençler kullandığımı fark edecektir ancak değerlerdeki bu farklılıklar çok büyük bir fark yaratmamaktadır.Ayrıca aküye paralel bağlı, örneğin 10 uF değerinde bir engelleme kapasitörü kullandım. Sensör teli doğrudan transistörün tabanına bağlanır ve teneke kutunun altına açılan bir delikten geçer. Devre elektrik alanlarına oldukça duyarlıdır, bu nedenle böyle bir devre sarıcıya sahip olmak iyi bir fikirdir.
Besleme voltajını uyguladıktan sonra devrenin birkaç dakika "ısınmasına" izin verin, ardından ampermetre okuması çok düşük değerlere düşmelidir. Ampermetre okuması negatifse, sensör kablosunu başka bir transistörün tabanına geçirin ve ampermetre bağlantısının polaritesini ters çevirin. 2,2k dirençlerde gözle görülür bir voltaj düşüşü varsa, belki bir volta kadar, her şeyi solventle temizlemeyi ve tamamen kurutmayı deneyin. Ampermetre okuması düşük ve sabit hale geldiğinde, folyo kaplı pencereye parlak ızgara gibi bir radyoaktif kaynak getirin; okuma hızla artmalıdır. Ölçüm cihazı olarak 1 V'a kadar ölçeğe sahip bir dijital voltmetre veya 100 μA'ya kadar bir ampermetre kullanabilirsiniz. Aşağıda gösterilen ölçüm cihazı zaten radyoaktivite birimleriyle derecelendirilmiş bir ölçeğe sahiptir ve yaklaşık 2,2'lik okuma, akkor ızgaraya maruz kalma nedeniyledir.
Bu, hassasiyeti dikkate alındığında basit bir sensördür! Aktif bir deneyci, diğer transistörleri, büyük olasılıkla MPSA18 gibi bileşik transistörleri veya hatta açık döngü geri beslemeli CA3080 gibi voltaj kontrollü bir akım op-amp'ini deneyebilir.
] Benzer ana sınıflar
Özellikle ilginç
Yorumlar (26)
