Bộ đếm Geiger đơn giản

Bạn đã bao giờ muốn kiểm tra mức độ phóng xạ của mình chưa? Hoặc có thể bạn muốn chuẩn bị cho Ngày tận thế hạt nhân? Vậy thì lớp học tổng thể về cách tạo bộ đếm Geiger này chỉ dành cho bạn. Tôi sẽ chỉ cho bạn cách làm một chiếc máy đếm Geiger rất đơn giản và rẻ tiền từ những bộ phận cũ và không còn sử dụng nữa. Xem video về lắp ráp và hoạt động của đồng hồ ở cuối bài viết của tôi. Hãy bắt đầu!

Máy đếm Geiger hoạt động như thế nào?

Để bắt đầu, tôi sẽ giải thích cho bạn những điều cơ bản về cách mọi thứ hoạt động. Máy đếm Geiger sử dụng một ống đặc biệt chứa đầy khí trơ ở áp suất rất thấp để phát hiện bức xạ. Bên trong ống này có một miếng kim loại hình trụ đóng vai trò là cực âm. Bên trong hình trụ này có một đoạn dây kim loại nhỏ đóng vai trò là cực dương. Khi có điện áp cao ở cực dương của ống thì không có gì xảy ra, nhưng khi các hạt tia đi vào ống, nó khiến thời gian trơ bị ion hóa và nó bắt đầu dẫn dòng điện. Dòng điện này có thể được đo bằng các dụng cụ đặc biệt, nhưng trong mạch này sẽ chỉ phát hiện được tín hiệu về sự hiện diện của bức xạ.

Mạch đếm Geyer

Bộ đếm Geiger bao gồm hai phần: nguồn điện cao áp - bộ chuyển đổi và máy dò. Trong mạch trên, mạch điện áp cao bao gồm bộ định thời 555 trên đó máy phát điện được lắp đặt. Bộ định thời 555 tạo ra các xung hình chữ nhật đóng mở định kỳ bóng bán dẫn thông qua một điện trở. Transistor này điều khiển một máy biến áp tăng áp nhỏ. Từ máy biến áp đầu ra, điện áp được cung cấp cho bộ nhân đôi điện áp, tại đây điện áp sẽ tăng lên khoảng 500 Vôn. Sau đó, điện áp được ổn định bằng cách sử dụng điốt zener đến mức 400 volt cần thiết để cấp nguồn cho ống đếm Geiger.
Máy dò bao gồm một phần tử áp điện được kết nối trực tiếp với cực dương của ống mà không cần bất kỳ bộ khuếch đại nào.

Công cụ và bộ phận

Để hoàn thành dự án này, bạn sẽ cần nhiều công cụ và vật liệu khác nhau.
Công cụ:

• Máy cắt dây.
  
• Vũ nữ thoát y để tước dây.
  
• Mỏ hàn.
  
• Súng bắn keo nóng.

Chi tiết: hầu hết chúng có thể được tìm thấy từ các thiết bị điện tử cũ.

• Máy biến áp 8:800 - đây là máy biến áp cung cấp điện cho đồng hồ báo thức bị hỏng.
  
• Ống Geiger - đã mua - ĐÂY.
  
• Bộ đếm thời gian 555.
  
• Điện trở 47K (x2).
  
• Tụ điện 22nF.
  
• Tụ điện 2,2 nF.
  
• Điện trở 1K.
  
• Bất kỳ MOSFET kênh N nào.
  
• Bảng bánh mì.
  
• Điốt 1n4007(x2).
  
• Tụ điện 100 nf ở 500 volt.
  
• Điốt Zener - 100 volt (x4)
  
• Phần tử áp điện (từ lò vi sóng cũ).
  
• Dây điện.
  
• Hàn.

Lắp ráp máy phát điện với bóng bán dẫn MOSFET

Khi bạn đã thu thập xong các công cụ và vật liệu của mình, đã đến lúc chuyển sang hàn các bộ phận. Thứ đầu tiên bạn cần hàn là máy phát điện và bóng bán dẫn. Để làm được điều này, hãy cài đặt từng thành phần trên breadboard một cách hiệu quả nhất.Ví dụ, hàn MOSFET bên cạnh máy biến áp. Điều này sẽ giúp bạn sử dụng ít dây hơn khi hàn. Sau khi hàn tất cả các bộ phận lại với nhau, hãy cắt bỏ phần dây thừa.

Hàn máy biến áp và bộ nhân điện áp với bộ ổn định

Sau khi lắp ráp máy phát điện, bạn cần hàn cuộn dây máy biến áp có điện trở thấp hơn giữa MOSFET cộng với nguồn điện. Sau đó hàn đầu ra máy biến áp từ cuộn dây điện áp cao đến bộ nhân đôi. Sau đó, hàn tất cả các tụ điện và điốt zener. Sau khi hàn, nguồn điện cao áp phải được kiểm tra bằng vôn kế để đảm bảo nó được lắp ráp chính xác và tạo ra điện áp cần thiết. Nếu bạn có ống Geiger không phải của tôi, hãy xem thông số kỹ thuật của nó để tìm ra điện áp cung cấp, điện áp này có thể khác. Sau đó thêm các điốt zener thích hợp.

Thêm ống Geiger và máy dò

Phần cuối cùng và tất cả những gì tôi phải làm là thêm chính ống đó - bộ đếm và máy dò - vào mạch. Chúng tôi bắt đầu hàn dây vào mỗi đầu ống. Sau đó, hàn cực dương vào đầu ra của nguồn điện quy định và cực âm vào phần tử áp điện. Cuối cùng, chúng tôi hàn phần tử áp điện vào dây chung. Nhờ sử dụng máy dò chỉ gồm hai thành phần nên đây được coi là bộ đếm Geiger đơn giản nhất. Hầu hết các máy đo phức tạp hơn đều chứa bóng bán dẫn trong máy dò. Không cần điện trở giới hạn dòng điện trong máy dò này do dòng điện rất nhỏ.

Kiểm tra

Cuối cùng, đã đến lúc kiểm tra bằng máy đếm Geiger! Để thực hiện việc này, trước tiên hãy kết nối đồng hồ với nguồn điện. Sau đó, lấy nguồn phóng xạ đi kiểm tra. Dùng kìm giữ nguồn bức xạ gần ống Geiger.Bạn sẽ nghe thấy một số tiếng tách đáng chú ý từ phần tử áp điện. Điều này có nghĩa là đồng hồ đang hoạt động bình thường. Để nghe và thấy điều này, hãy xem video. Cảm ơn bạn đã đọc!

Xem video hoạt động của máy đếm Geiger

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Dự án này có điện áp cao, vui lòng tuân thủ các biện pháp phòng ngừa an toàn và làm việc thận trọng.