Як зробити лічильник Гейгера своїми руками?

Опубликованно 20.04.2018 06:09

У наш час техногенних катастроф необхідно захистити себе від їх наслідків у вигляді радіоактивного зараження. А для цього іонізуюче випромінювання необхідно виявити. Тому при відсутності промислових приладів будь-який радіоаматор може спробувати виготовити лічильник Гейгера своїми руками. Що таке лічильник Гейгера?

Для вимірювання радіоактивного фону вченими та інженерами розроблені прилади - лічильники Гейгера. В якості датчика альфа-, бета - і гамма-випромінювань використовується герметична газорозрядна трубка, наповнена сумішшю інертних газів, названа на честь учених-винахідників лічильником Гейгера - Мюллера. Але професійні прилади мало доступні сучасному обивателю і досить дороги.

Розроблено декілька різновидів подібних конструкцій. Лічильник Гейгера своїми руками з неонової лампи може виготовити навіть непідготовлений сталкер для виживання в постапокаліптичному світі.

Різновиди конструкцій саморобних лічильників Гейгера

Лічильник Гейгера своїми руками розробили і виготовили вже багато конструктори-аматори. Варіантів конструкцій багато. Відомі найбільш поширені схеми саморобних розробок: Радіометр, з використанням стартера від лампи денного світла або неонової лампи в якості датчика бета - і гамма-випромінювання. Простий саморобний індикатор радіації на базі датчика СТС-5. Найпростіший дозиметр з датчиком СБМ-20. Малогабаритний радіаційний індикатор на базі датчика СБТ-9. Індикатор іонізуючого випромінювання на базі датчика з напівпровідникового приладу - діода. Найпростіший індикатор радіації з саморобним розрядником, виготовленим з ПЕТ-пляшки та бляшанки. Переваги і недоліки конструкцій

Конструкції саморобних дозиметрів і індикаторів радіації з використанням датчиків СБМ-20, СТС-5, СБТ-9 достатньо прості, мають високу чутливість. Але у них є дуже важливий недолік - це промислові датчики іонізуючого випромінювання, які важкодоступні і дороги для покупки.

Індикатор радіації з датчиком з напівпровідникового приладу дешевий, але, у зв'язку з нелінійністю характеристик напівпровідників, важкий у налаштуванні, чутливий до зміни температури і напруги живлення.

Прилад з саморобним датчиком з ПЕТ-пляшки гранично простий, але вимагає схеми з польовим транзистором, який не завжди доступний для самодельщиков. Крім того, польові транзистори схильні до пробою в умовах сильної радіації.

Найбільш доступними є конструкції з датчиками на базі стартера від несправних ламп денного світла або неонової лампи. До недоліків датчика з стартера, як і неонової лампи, необхідно віднести чутливість до зміни температури і напруги живлення, необхідність захисту датчика від світла та електромагнітного випромінювання. До переваг відноситься простота виготовлення і установки лічильника Гейгера своїми руками.

Схема індикатора радіації c неоновою лампою в якості датчика

Виготовлення лічильника Гейгера своїми руками слід починати з вивчення принципової схеми пристрою. У цій схемі в якості датчика гамма - і бета-випромінювання використовується неонова лампочка.

Розглянемо принципову схему.

Щоб випрямити змінний струм, застосований діод D1. Для забезпечення постійної напруги 100 використана стабілізаційна схема на основі стабілітрона D2. Параметри резистора R1 знаходяться в залежності від живлячої напруги Vac і розраховуються за формулою

R1=(Vac-100V)/(5 мА).

Змінним опором R2 встановлюється напруга на неонової лампочки трохи нижче напруги підпалювання. Неонова лампа в режимі очікування не повинна горіти. При прольоті радіоактивних частинок через скляну колбу, відбувається іонізація інертного газу і спалах лампи.

У момент спалаху лампи на опорі R3 відбудеться падіння напруги, а на неонової лампі з'явиться напруга, менше напруги утримання. На лампі не буде проходження струму до моменту запалювання її іонізуючою частинкою. У момент короткого протікання струму через лампу в гучномовці пролунає гучний клацання. Після складання лічильника Гейгера своїми руками з неонової лампи можна приступати до його налаштуванні. Налагодження та калібрування лічильника Гейгера

Розроблена модель постапокаліптичного лічильника Гейгера своїми руками налаштовується просто. Змінним опором R2 прилад переводиться в режим очікування, на межі спрацьовування датчика з неонової лампи. Далі для експерименту, до індикатора радіоактивності наближається пильна ганчірка і регулюють резистором R2 підлаштовується чутливість приладу. Так як в пилу повно радіоактивних ізотопів, неонова лампочка індикатора радіоактивності при правильному налаштуванні повинна періодично спалахувати, головка гучномовця повинна видавати стрекочущие звуки і клацання.

Для більш точного калібрування приладу необхідно застосувати доступний джерело радіації. Їм може бути тумблер від військової радіоапаратури з нанесеним на нього світиться радіоактивним люмінофором. Калібрування здійснюється з допомогою зразкового стандартного дозиметра. Частота спрацьовування саморобного лічильника Гейгера підлаштовується під частоту підрахунку рівня радіації промислового дозиметра. Для калібрування також може застосовуватися стандартний джерело радіації, яким, як правило, укомплектований військовий дозиметр. Матеріали та інструменти для складання лічильника Гейгера

При складанні своїми руками лічильника Гейгера матеріали можуть застосовуватися будь-які доступні радіоаматорові. Головне, щоб номінали радіодеталей відповідали наведеною схемою. Необхідно правильно підібрати в якості датчика неонову лампу, щоб напруга запалювання приблизно відповідало 100 В. При цьому радіодеталі можуть бути як імпортні, так і вітчизняні. Параметри деталей необхідно підібрати, використовуючи довідкову літературу.

Важливо відзначити, що в наведеній принциповій схемі використано змінну напругу живлення від мережі Vac =220 В за бестрансформаторной схеми, а це небезпечно ураженням організму електричним струмом. Для запобігання електричної травми, слід виготовити корпус приладу з електроізоляційного матеріалу. Для цієї мети підійде плексиглас, гетинакс, склотекстоліт, полістирол, інші шаруваті пластики.

При складанні лічильника Гейгера своїми руками інструмент застосовується найрізноманітніший: Електричний паяльник потужністю 60 Вт необхідний для пайки радіодеталей. Ножівка по металу широко використовується для розпилювання фольгованого склотекстоліти, при виготовленні друкованої плати. Застосовується для розкрою і розрізання пластикових деталей корпусу. Електродриль застосовується для свердління отворів в друкованій платі, складання корпуса на куточках. Пінцет вкрай необхідний для роботи з дрібними деталями при пайку і монтажі електричної схеми. Бокорізи рекомендуються для обрізки виступаючих виводів радіодеталей. Для пуско-налагодження приладу абсолютно необхідний елементарний тестер, за допомогою якого потрібно провести заміри напруги в контрольних точках, а також інших електричних параметрів. Для автономного електроживлення справді постапокаліптичного лічильника Гейгера бажано підключити акумуляторну батарею напругою 4,5-9, для чого застосувати будь-яку просту схему перетворювача напруги до 220 В змінного струму.

При роботі з електрикою і радіоактивними матеріалами слід виконувати вимоги техніки безпеки.

Категория: Новости