Mały wskaźnik radioaktywności. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Niewielki wskaźnik radioaktywności. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

Komentarze do artykułu

Opisany wskaźnik został opracowany z części improwizowanych w 1986 roku po Czarnobylu. Celem było stworzenie niewielkiego, prostego, ale dość czułego wskaźnika zanieczyszczenia środowiska i żywności. Wiadomo, że człowiek jest stale narażony na promieniowanie radioaktywne, zarówno kosmiczne, jak i ziemskie, którego źródłem są radon uwalniany ze skorupy ziemskiej, różne radioaktywne minerały znajdujące się w glebie, materiały budowlane, zegarki i instrumenty ze świecącymi wskazówkami i tarczami , zwłaszcza wydanych w pierwszej połowie ubiegłego wieku, kiedy używano w nich radu. Źródła promieniowania są nadal używane, na przykład w czujnikach dymu. Problem ten został szczegółowo opisany w [1].

Wiele samodzielnie wykonanych wskaźników radioaktywności, np. opisanych w [2], pozwala zauważyć jedynie dość znaczną nadwyżkę poziomu promieniowania nad naturalnym tłem, które jest skrajnie nierównomierne. Przy niskim poziomie napromieniowania błyski wskaźnika świetlnego lub kliknięcia wskaźnika dźwiękowego występują w losowych odstępach czasu, od ułamków sekundy do jednostek, a nawet dziesiątek sekund. Dlatego wyliczając je „w umyśle”, trudno nie zbłądzić i nie docenić lub przecenić niebezpieczeństwa obserwowanego poziomu narażenia. Aby zapewnić niezawodność, musisz powtórzyć procedurę kilka razy, dokładnie obserwując jej czas trwania zgodnie ze stoperem.

To prawda, że niewielki nadmiar tła jest praktycznie bezpieczny dla ludzi pod wpływem czynników zewnętrznych. Kiedy jednak do środka dostanie się substancja radioaktywna, obraz diametralnie się zmienia. Szczególnie szkodliwe są cząstki alfa emitowane przez taką substancję, która np. dostała się wraz z pyłem do płuc. Intensywnie niszczą otaczające tkanki.

Proponowany wskaźnik jest w stanie wykryć bardzo małe przekroczenia tła. Umożliwił on np. wykrycie radioaktywnego skażenia niektórych próbek herbaty, suchej herbaty ziołowej i skondensowanego mleka, czego nie można było stwierdzić licząc błyski diody.

Schemat wskaźnika pokazano na rysunku. Składa się ze źródła wysokiego napięcia, detektora cząstek radioaktywnych (licznik Geigera), licznika impulsów, ekspandera impulsów, timera i wskaźników LED.

Schemat wskaźnika radioaktywności (kliknij, aby powiększyć)

W urządzeniu zastosowano licznik Geigera SBT-11 (BD1), gdyż ze wszystkich małych, które posiadam, tylko on, dzięki cienkiej mice (20...25 mikronów) zakrywającej czułe okienko, jest w stanie rejestrować cząstki o niski poziom energii.

Źródło wysokiego napięcia do zasilania licznika Geigera jest montowane zgodnie z blokującym obwodem oscylatora na tranzystorze VT1, transformatorze impulsowym T1 i prostowniku z podwojeniem napięcia na diodach VD2, VD3 i kondensatorach C3, C4.

Impulsy prądu powstające w liczniku Geigera, gdy przechodzą przez niego cząstki radioaktywne lub kwanty promieniowania gamma, powodują impulsy napięcia na rezystorze R5. Dioda VD4 ogranicza amplitudę tych impulsów. Idą do wejścia 10 licznika DD1, a przez diodę VD5 - do ekspandera impulsów na tranzystorze polowym VT2, powodując wyraźnie widoczne błyski diody HL1. Znaczący wzrost średniej częstotliwości tych ognisk sygnalizuje niebezpieczny poziom promieniowania radioaktywnego.

Na chipie K176IE5 (DD1) zaimplementowano dwa węzły: licznik impulsów generowanych przez licznik Geigera oraz timer. Po włączeniu napięcia zasilania liczniki mikroukładu DD1 są zerowane przez impuls generowany na jego wejściu R podczas ładowania kondensatora C7. Następnie rozpoczyna się oddzielne zliczanie impulsów wchodzących na wejście 10 i impulsów wewnętrznego generatora mikroukładów, którego elementami nastawczymi częstotliwości są kondensatory C8 i C9 oraz rezystory R12 (tuner) i R13.

Generator wraz z drugim licznikiem mikroukładu DD1 tworzy timer, znak upływu przedziału czasu zliczanego przez włączenie diody LED HL2 podłączonej do wyjścia 9 mikroukładu.

Dioda HL3 podłączona do wyjścia 15 pierwszego licznika zapala się, gdy w tym liczniku zgromadzi się więcej niż 128 impulsów licznika Geigera. Przy normalnym poziomie promieniowania tła dioda HL2 powinna zaświecić się wcześniej niż HL3, a po jego przekroczeniu odwrotnie. Osiąga się to poprzez regulację częstotliwości generatora za pomocą rezystora strojenia R12.

Im krótszy jest odstęp czasu między włączeniem przełącznika kierunkowskazu SA1 a zapaleniem diody HL3, tym promieniowanie jest intensywniejsze. Przy dużym natężeniu dioda HL3 miga, a częstotliwość migania wzrasta proporcjonalnie do intensywności, a następnie błyski łączą się w ciągłą poświatę. Rezystor R9 służy do całkowitego rozładowania kondensatora C5, gdy zasilanie jest wyłączone.

Wskaźnik jest zmontowany w metalowej obudowie o wymiarach 120x40x30 mm, wszystkie części znajdują się na płytce drukowanej. Aby zainstalować licznik Geigera SBM-11, dostarczony jest konwencjonalny panel na siedmiopinową rurkę radiową z końcówką palca. Wrażliwe okienko lady jest osłonięte uchylną osłoną ochronną. Włącznik i diody LED znajdują się na końcu obudowy. Wskaźnik zasilany jest baterią Krona, również umieszczoną wewnątrz obudowy.

Transformator impulsowy T1 jest uzwojony na pierścieniu o wymiarach K17,5x8,2x5 wykonanym z ferrytu 2000NM. Uzwojenie I - 8 zwojów drutu PEV-2 o średnicy 0,3 mm, uzwojenie II - 3 zwoje tego samego drutu i uzwojenie III - 250 zwojów drutu PEV-2 o średnicy 0,12 mm. Uzwojenie III jest najpierw nawinięte na pierścień ferrytowy. Musi być dobrze izolowany (na przykład taśmą fluoroplastyczną) od pierścienia i od nawiniętych na niego uzwojeń I i II. Konieczne jest ścisłe przestrzeganie fazowania uzwojeń I i II wskazanych na schemacie. Jeżeli oscylator blokujący nie jest zasilany, przewody jednego z tych uzwojeń należy zamienić miejscami.

Diody KD510A można zastąpić dowolnym impulsem, na przykład KD522B. Rezystor R6 - KIM-0,125 lub importowany, dostrajający rezystor R12 - SP-38a, reszta - MLT-0,125. Kondensatory C3 i C4 - ceramiczne rurkowe KT-1 grupy H70, C5 - tlenkowe dowolne, reszta kondensatorów - ceramiczne lub foliowe. Diody LED wskazane na schemacie można zastąpić nowoczesnymi diodami o wysokiej jasności. Przełącznik SA1 - przesuwny PD9-1.

Założenie wskaźnika sprowadza się do ustawienia wysokiego napięcia 390 V (dopuszczalne granice 320...460 V) poprzez dobranie rezystorów R1 i R2 oraz ustawienie czasu pomiaru rezystorem strojenia R12. Wysokie napięcie należy mierzyć woltomierzem o dużej rezystancji wejściowej - 10 MΩ lub więcej.

Czas pomiaru powinien być taki, aby w przypadku braku jakichkolwiek źródeł promieniowania w pobliżu urządzenia (poza naturalnym tłem) dioda HL2 zaświeciła się nieco wcześniej niż dioda HL3. Należy wziąć pod uwagę, że tło nie jest stałe, więc ta regulacja będzie musiała być wykonywana wielokrotnie.

W trybie zliczania wskaźnik pobiera prąd 0,8 ... 0,9 mA.

literatura

Promieniowanie. Dawki, efekty, ryzyko. Za. z angielskiego. Yu A. Bannikova. - M.: Mir, 1990.
Nieczajew I. Wskaźnik radioaktywności. - Radio, 2014, nr 10, s. 35, 36.

Autor: G. Zakomorny

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Plecak z gumkami 23.08.2007

Amerykański wynalazca Lawrence Rome zauważył, że znaczna część siły osoby niosącej ładunek idzie na podnoszenie i opuszczanie tego ładunku z każdym krokiem. Wynalazca stworzył plecak, który ułatwia chodzenie, a zwłaszcza bieganie z obciążeniem na ramionach.

W rzymskim plecaku sztalugowym pojemnik cargo jest zawieszony na gumowych taśmach, które pochłaniają wibracje. W rezultacie przewiezienie ładunku o wadze 27 kilogramów wymaga tyle samo wysiłku, co przewiezienie ładunku o wadze 22 kilogramów.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Nowa firma na rynku podświetlenia LCD

▪ Ostre inteligentne okulary z kamerą okularową

▪ Opracowano przejrzysty i cichy węgorz robotyczny

▪ Polimer zmienia kolor pod wpływem naprężeń mechanicznych

▪ laptop w zegarku

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Jednostki Sprzętu Krótkofalowego. Wybór artykułów

▪ artykuł Republika Weimarska. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jak amerykański pływak sprawił, że cała radziecka drużyna nosiła wąsy? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł z kapusty włoskiej. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Wskaźnik napięcia sieciowego na chipie LM3914N-1. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Przekaźnik napięciowy z alarmem dźwiękowym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn