Ihmisen aiheuttamien katastrofien aikakaudellamme on välttämätöntä suojautua niiden seurauksilta radioaktiivisen saastumisen muodossa. Ja tätä varten ionisoiva säteily on havaittava. Siksi teollisten laitteiden puuttuessa kuka tahansa radioamatööri voi yrittää tehdä Geiger-laskurin omin käsin.
Mikä on Geiger-laskuri?
Radioaktiivisen taustan mittaamiseksi tutkijat ja insinöörit ovat kehittäneet laitteita - Geiger-laskereita. Alfa-, beeta- ja gammasäteilyn anturina käytetään inerttien kaasujen seoksella täytettyä suljettua kaasupurkausputkea, joka on nimetty Geiger-Muller-laskurin keksijöiden mukaan. Mutta ammattilaitteet eivät ole helposti nykyaikaisen maallikon saatavilla ja ovat melko kalliita.
Tällaisia rakenteita on kehitetty useita. DIY Geiger-laskuri neonlampusta voi saada valmistautumattomimmankin stalkerin selviytymään post-apokalyptisessa maailmassa.
Erilaisia improvisoituja mallejaGeiger-laskurit
Geiger-laskurin ovat kehittäneet ja valmistaneet monet amatöörisuunnittelijat omin käsin. Suunnitteluvaihtoehtoja on monia. Yleisimmät kotitekoiset kehityssuunnitelmat tunnetaan:
- Radiometri, jossa käytetään fluoresoivaa tai neonsytytintä beeta- ja gamma-anturina.
- Yksinkertainen kotitekoinen säteilyn ilmaisin, joka perustuu STS-5-anturiin.
- Yksinkertaisin annosmittari, jossa on anturi SBM-20.
- Pienikokoinen säteilyn ilmaisin perustuu SBT-9-anturiin.
- Ionisoivan säteilyn ilmaisin, joka perustuu puolijohdelaitteen - diodin - anturiin.
- Yksinkertaisin säteilyn ilmaisin kotitekoisella PET-pullosta ja tölkistä valmistetulla purkulaitteella.
Muotoilun edut ja haitat
Antureilla SBM-20, STS-5, SBT-9 käytettävien itse valmistettujen annosmittareiden ja säteilyilmaisimien suunnittelu on melko yksinkertaista ja herkkyys korkea. Mutta niillä on erittäin tärkeä haittapuoli - ne ovat teollisia ionisoivan säteilyn antureita, joita on vaikea saada ja kalliita ostaa.
Säteilyosoitin puolijohdeanturilla on halpa, mutta puolijohdeominaisuuksien epälineaarisuuden vuoksi sitä on vaikea asentaa, se on herkkä lämpötilan ja syöttöjännitteen muutoksille.
PET-pullosta tehdyllä kotitekoisella anturilla varustettu laite on äärimmäisen yksinkertainen, mutta vaatii kenttätransistorilla varustetun piirin, jota itse ei aina ole saatavilla. Lisäksi kenttätransistorit ovat alttiita hajoamiselle vahvoissa olosuhteissasäteily.
Edullisimmat ovat mallit, joissa on viallisten loiste- tai neonlamppujen käynnistinpohjaiset anturit. Käynnistimestä tulevan anturin, kuten neonlampun, haittoja ovat herkkyys lämpötilan ja syöttöjännitteen muutoksille, tarve suojata anturi valolta ja sähkömagneettiselta säteilyltä. Etuja ovat Geiger-laskurin tekemisen ja asentamisen helppous omin käsin.
Säteilyilmaisimen kaavio, jossa on neonlamppu anturina
Geiger-laskurin tekeminen omin käsin tulisi aloittaa tutkimalla laitteen kytkentäkaaviota. Tämä piiri käyttää neonlamppua gamma- ja beeta-anturina.
Katsotaanpa piirikaaviota.
Diodia D1 käytetään tasasuuntaamaan vaihtovirta. 100 V:n vakiojännitteen aikaansaamiseksi käytettiin stabilointipiiriä, joka perustui zener-diodiin D2. Vastuksen R1 parametrit riippuvat syöttöjännitteestä Vac ja ne lasketaan kaavalla
R1=(Vac-100V)/(5 mA).
Muuttuva resistanssi R2 asettaa neonpolttimon jännitteen hieman sytytysjännitteen alapuolelle. Valmiustilassa olevan neonlamppu ei saa palaa. Kun radioaktiiviset hiukkaset lentävät lasikuvun läpi, inertti kaasu ionisoituu ja lamppu vilkkuu.
Sillä hetkellä, kun lamppu vilkkuu, resistanssissa R3 tapahtuu jännitehäviö ja neonlamppujännite, pienempi kuin pitojännite. Lampussa ei kulje virtaa ennen kuin ionisoiva hiukkanen sytyttää sen. Kun lampun läpi kulkee lyhyt virta, kaiuttimesta kuuluu kova naksahdus. Kun olet koonnut Geiger-laskurin omin käsin neonlampusta, voit aloittaa sen asentamisen.
Geiger-laskurin asettaminen ja kalibrointi
Posti-apokalyptisen Geiger-laskurin kehitetty malli on helppo asentaa omin käsin. Säädettävällä resistanssilla R2 laite siirtyy valmiustilaan, neonlampun anturin laukaisemisen partaalla. Lisäksi koetta varten pölyinen rätti lähestyy radioaktiivisuuden indikaattoria ja laitteen herkkyyttä säädetään säätövastuksella R2. Koska pöly on täynnä radioaktiivisia isotooppeja, radioaktiivisuuden neonilmaisimen pitäisi vilkkua ajoittain, kun se on oikein säädetty, kaiuttimen pään pitäisi antaa sirkuttavia ääniä ja napsahduksia.
Laitteen tarkempaa kalibrointia varten sinun on käytettävä saatavilla olevaa säteilylähdettä. Se voi olla vaihtokytkin sotilasradiolaitteesta, johon on kohdistettu valaisevaa radioaktiivista loisteainetta. Kalibrointi suoritetaan käyttämällä esimerkillistä standardiannosmittaria. Kotitekoisen Geiger-laskurin toimintataajuus on säädetty teollisuusannosmittarin säteilytason laskentataajuuteen. Kalibroinnissa voidaan käyttää myös tavallista säteilylähdettä, joka on yleensä varustettu sotilasannosmittarilla.
Materiaalit ja työkalut Geiger-laskurin kokoamiseen
Kun kokoat Geiger-laskuria omin käsin, materiaaleillavoidaan käyttää mitä tahansa radioamatöörin käytettävissä olevaa. Tärkeintä on, että radiokomponenttien arvot vastaavat yllä olevaa kaaviota. Anturiksi on valittava oikein neonlamppu, jotta sytytysjännite vastaa noin 100 V. Tässä tapauksessa radiokomponentit voivat olla sekä tuonti- että kotimaisia. Osien parametrit on valittava viitekirjallisuuden avulla.
On tärkeää huomata, että annetussa piirikaaviossa käytetään vaihtojännitettä verkosta Vac \u003d 220 V muuntajattoman piirin mukaisesti, mikä on vaarallista sähköiskulle keholle. Sähkövahinkojen välttämiseksi instrumentin kotelon tulee olla sähköä eristävää materiaalia. Tähän tarkoitukseen sopivat pleksilasi, getinax, lasikuitu, polystyreeni ja muut laminaatit.
Geiger-laskuria koottaessa omin käsin käytetään mitä monipuolisinta työkalua:
- Radiokomponenttien juottamiseen tarvitaan 60 W:n sähköinen juotin.
- Raasahaa käytetään laaj alti lasikuitukalvon leikkaamiseen painettujen piirilevyjen valmistuksessa. Sitä käytetään muovisten runko-osien leikkaamiseen.
- Sähköporaa käytetään reikien poraamiseen piirilevyyn ja kotelon kokoamiseen kulmiin.
- Pinsetit ovat välttämättömiä pienten osien käsittelyssä, kun juotetaan ja asennetaan sähköpiiriä.
- Sivuleikkureita suositellaan radiokomponenttien ulkonevien johtojen leikkaamiseen.
- Laitteen käyttöönottoa varten tarvitaan ehdottomasti alkeetesteri, jonka kanssa tarvitsetmittaa jännitemittauksia testipisteissä sekä muita sähköisiä parametreja.
- Aidosti post-apokalyptisen Geiger-laskurin autonomisen virransyötön saamiseksi on suositeltavaa liittää 4,5–9 V akku, johon voidaan käyttää mitä tahansa yksinkertaista jännitteenmuunninpiiriä 220 V AC:iin asti.
Turvallisuutta on noudatettava työskenneltäessä sähkön ja radioaktiivisten materiaalien kanssa.
