Ar kada nors norėjote patikrinti savo radioaktyvumo lygį? O gal norėjote pasiruošti branduolinei Apokalipsei? Tada ši Geigerio skaitiklio gamybos meistriškumo klasė kaip tik jums. Parodysiu, kaip iš senų ir nepageidaujamų naudotų dalių pasigaminti labai paprastą ir pigų Geigerio skaitiklį. Žiūrėkite vaizdo įrašą apie skaitiklio surinkimą ir veikimą mano straipsnio pabaigoje. Pradėkime!
Kaip veikia Geigerio skaitiklis?
Norėdami pradėti, aš jums paaiškinsiu, kaip viskas veikia. Geigerio skaitiklis naudoja specialų vamzdelį, užpildytą labai žemo slėgio inertinėmis dujomis, kad aptiktų spinduliuotę. Šio vamzdžio viduje yra cilindrinis metalo gabalas, kuris veikia kaip katodas. Šio cilindro viduje yra nedidelis metalinės vielos gabalas, kuris veikia kaip anodas. Kai vamzdžio anode yra aukšta įtampa, niekas nevyksta, bet kai spindulio dalelės patenka į vamzdį, tai sukelia inertinio laiko jonizaciją ir jis pradeda vesti elektros srovę. Šią srovę galima išmatuoti specialiais prietaisais, tačiau šioje grandinėje bus aptiktas tik signalas apie radiacijos buvimą.
Geyer skaitiklio grandinė
Geigerio skaitiklis susideda iš dviejų dalių: aukštos įtampos maitinimo šaltinio – keitiklio ir detektoriaus. Aukščiau pateiktoje grandinėje aukštos įtampos grandinė susideda iš 555 laikmačio, ant kurio pastatytas generatorius. 555 laikmatis generuoja stačiakampius impulsus, kurie periodiškai atidaro ir uždaro tranzistorių per rezistorių. Šis tranzistorius valdo nedidelį pakopinį transformatorių. Iš išėjimo transformatoriaus įtampa tiekiama į įtampos dvigubintuvą, kur ji padidėja iki maždaug 500 voltų. Tada įtampa stabilizuojama naudojant zenerio diodus iki 400 voltų, reikalingų Geigerio skaitiklio vamzdžiui maitinti.
Detektorių sudaro pjezoelektrinis elementas, tiesiogiai prijungtas prie vamzdžio anodo be jokių stiprintuvų.
Įrankiai ir dalys
Norėdami užbaigti šį projektą, jums reikės įvairių įrankių ir medžiagų.
Įrankiai:
- Vielos pjaustytuvai.
- Nuėmiklis laidams nuimti.
- Lituoklis.
- Karšto klijų pistoletas.
Išsami informacija: daugumą jų galima rasti iš senų elektroninių prietaisų.
- Transformatorius 8:800 - tai buvo sugedusio žadintuvo maitinimo transformatorius.
- Geigerio vamzdis - pirktas - ČIA.
- Laikmatis 555.
- Rezistoriai 47K (x2).
- Kondensatorius 22nF.
- Kondensatorius 2,2 nF.
- Rezistorius 1K.
- Bet koks N kanalo MOSFET.
- Bandomoji Lenta.
- 1n4007 diodas (x2).
- Kondensatorius 100 nf esant 500 voltų.
- Zenerio diodai - 100 voltų (x4)
- Pjezoelektrinis elementas (iš senos mikrobangų krosnelės).
- Laidai.
- Lydmetalis.
Generatoriaus su MOSFET tranzistoriumi surinkimas
Surinkę įrankius ir medžiagas, laikas pereiti prie komponentų litavimo. Pirmas dalykas, kurį reikia lituoti, yra generatorius ir tranzistorius. Norėdami tai padaryti, efektyviausiu būdu įdiekite kiekvieną komponentą duonos lentoje.Pavyzdžiui, MOSFET lituokite šalia transformatoriaus. Tai padės sunaudoti mažiau laidų lituojant. Kai visos dalys bus suvirintos, nupjaukite vielos perteklių.
Lituokite transformatorių ir įtampos dvigubintuvą su stabilizatoriumi
Surinkus generatorių reikia sulituoti transformatoriaus apviją su mažesne varža tarp MOSFET ir maitinimo šaltinio. Tada lituokite transformatoriaus išvestį iš aukštos įtampos apvijos į dublerį. Tada lituokite visus kondensatorius ir zenerio diodus. Po litavimo aukštos įtampos maitinimo šaltinis turi būti patikrintas voltmetru, ar jis teisingai surinktas ir gamina reikiamą įtampą. Jei turite kitokį nei mano Geigerio vamzdelį, peržiūrėkite jo technines specifikacijas, kad sužinotumėte jo maitinimo įtampą, kuri gali skirtis. Tada pridėkite atitinkamus zenerio diodus.
Geigerio vamzdelio ir detektoriaus pridėjimas
Paskutinė dalis ir viskas, ką turiu padaryti, tai pridėti patį vamzdelį - skaitiklį ir detektorių - į grandinę. Mes pradedame lituoti laidus prie kiekvieno vamzdžio galo. Tada prilituokite anodą prie reguliuojamo maitinimo šaltinio išėjimo, o katodą - prie pjezoelektrinio elemento. Galiausiai prie bendro laido prilituojame pjezoelektrinį elementą. Dėl detektoriaus, kurį sudaro tik du komponentai, naudojimo, tai laikomas paprasčiausiu Geigerio skaitikliu. Daugumoje sudėtingesnių skaitiklių detektoriuose yra tranzistorių. Dėl labai mažų srovių šiame detektoriuje nereikia jokių srovę ribojančių rezistorių.
Testai
Pagaliau atėjo laikas patikrinti Geigerio skaitiklį! Norėdami tai padaryti, pirmiausia prijunkite skaitiklį prie maitinimo šaltinio. Tada paimkite radioaktyvų šaltinį tyrimui. Naudodami reples, laikykite spinduliuotės šaltinį arti Geigerio vamzdžio.Turėtumėte išgirsti keletą pastebimų pjezoelektrinio elemento spragtelėjimų. Tai reiškia, kad skaitiklis veikia tinkamai. Norėdami tai išgirsti ir pamatyti, žiūrėkite vaizdo įrašą. Ačiū, kad skaitėte!
Žiūrėkite vaizdo įrašą, kaip veikia Geigerio skaitiklis
Atsakomybės apribojimas: šis projektas yra aukštos įtampos, laikykitės saugos priemonių ir dirbkite atsargiai.
