Czy kiedykolwiek chciałeś sprawdzić swój poziom radioaktywności? A może chciałeś przygotować się na nuklearną apokalipsę? W takim razie ta mistrzowska klasa dotycząca tworzenia licznika Geigera jest właśnie dla Ciebie. Pokażę Ci jak zrobić bardzo prosty i tani licznik Geigera ze starych i niepotrzebnych używanych części. Zobacz film o montażu i obsłudze miernika na końcu mojego artykułu. Zaczynajmy!
Jak działa licznik Geigera?
Na początek wyjaśnię Ci podstawy działania wszystkiego. Licznik Geigera wykorzystuje specjalną rurkę wypełnioną gazem obojętnym pod bardzo niskim ciśnieniem do wykrywania promieniowania. Wewnątrz tej rurki znajduje się cylindryczny kawałek metalu, który pełni rolę katody. Wewnątrz tego cylindra znajduje się mały kawałek metalowego drutu, który działa jak anoda. Kiedy na anodzie lampy występuje wysokie napięcie, nic się nie dzieje, ale kiedy cząstki promieni dostają się do lampy, powoduje to jonizację czasu obojętnego i zaczyna ona przewodzić prąd elektryczny. Prąd ten można zmierzyć specjalnymi przyrządami, ale w tym obwodzie nastąpi jedynie wykrycie sygnału o obecności promieniowania.
Obwód licznika Geyera
Licznik Geigera składa się z dwóch części: zasilacza wysokiego napięcia – przetwornika i detektora. W powyższym obwodzie obwód wysokiego napięcia składa się z timera 555, na którym zbudowany jest generator. Timer 555 generuje prostokątne impulsy, które okresowo otwierają i zamykają tranzystor poprzez rezystor. Tranzystor ten napędza mały transformator podwyższający napięcie. Z transformatora wyjściowego napięcie jest dostarczane do podwajacza napięcia, gdzie wzrasta do około 500 woltów. Napięcie jest następnie stabilizowane za pomocą diod Zenera do wartości 400 woltów potrzebnych do zasilania lampy licznika Geigera.
Detektor składa się z elementu piezoelektrycznego połączonego bezpośrednio z anodą lampy, bez żadnych wzmacniaczy.
Narzędzia i części
Aby ukończyć ten projekt, będziesz potrzebować różnych narzędzi i materiałów.
Narzędzia:
- Nożyce do drutu.
- Stripper do ściągania izolacji z przewodów.
- Lutownica.
- Pistolet na gorący klej.
Detale: większość z nich można znaleźć w starych urządzeniach elektronicznych.
- Transformator 8:800 - był to transformator zasilający zepsuty budzik.
- Rura Geigera - zakupiona - TUTAJ.
- Zegar 555.
- Rezystory 47K (x2).
- Kondensator 22nF.
- Kondensator 2,2 nF.
- Rezystor 1K.
- Dowolny N-kanałowy MOSFET.
- Deska do chleba.
- Dioda 1n4007 (x2).
- Kondensator 100 nf przy 500 woltach.
- Diody Zenera - 100 woltów (x4)
- Element piezoelektryczny (ze starej kuchenki mikrofalowej).
- Przewody.
- Lutować.
Montaż generatora z tranzystorem MOSFET
Kiedy już skompletujesz narzędzia i materiały, czas przejść do lutowania komponentów. Pierwszą rzeczą, którą musisz przylutować, jest generator i tranzystor. Aby to zrobić, zainstaluj każdy komponent na płytce prototypowej w najbardziej efektywny sposób.Na przykład przylutuj MOSFET obok transformatora. Dzięki temu podczas lutowania zużyjesz mniej przewodów. Po zespawaniu wszystkich części odetnij nadmiar drutu.
Przylutuj transformator i podwajacz napięcia ze stabilizacją
Po zmontowaniu generatora należy przylutować uzwojenie transformatora z mniejszą rezystancją pomiędzy MOSFET-em i zasilaczem. Następnie przylutuj wyjście transformatora z uzwojenia wysokiego napięcia do podwajacza. Następnie przylutuj wszystkie kondensatory i diody Zenera. Po lutowaniu należy sprawdzić zasilacz wysokiego napięcia za pomocą woltomierza, aby upewnić się, że jest prawidłowo zmontowany i wytwarza wymagane napięcie. Jeśli masz lampę Geigera inną niż moja, spójrz na jej specyfikacje techniczne, aby dowiedzieć się, jakie jest napięcie zasilania, które może się różnić. Następnie dodaj odpowiednie diody Zenera.
Dodanie rurki Geigera i detektora
Ostatnia część i jedyne, co muszę zrobić, to dodać do obwodu samą lampę – licznik i detektor. Zaczynamy lutować przewody na każdym końcu rurki. Następnie przylutuj anodę do wyjścia regulowanego źródła prądu, a katodę do elementu piezoelektrycznego. Na koniec przylutowujemy element piezoelektryczny do wspólnego przewodu. Dzięki zastosowaniu detektora składającego się tylko z dwóch elementów, uważany jest za najprostszy licznik Geigera. Większość bardziej złożonych mierników zawiera tranzystory w detektorze. W tym detektorze nie są wymagane żadne rezystory ograniczające prąd ze względu na bardzo małe prądy.
Testy
Wreszcie nadszedł czas, aby sprawdzić za pomocą licznika Geigera! W tym celu należy najpierw podłączyć miernik do źródła zasilania. Następnie weź źródło promieniotwórcze do badań. Za pomocą szczypiec przytrzymaj źródło promieniowania blisko rurki Geigera.Powinieneś usłyszeć kilka zauważalnych kliknięć elementu piezoelektrycznego. Oznacza to, że licznik działa prawidłowo. Aby to usłyszeć i zobaczyć, obejrzyj wideo. Dziękuję za przeczytanie!
Obejrzyj film przedstawiający licznik Geigera w akcji
Zastrzeżenie: Ten projekt wymaga wysokiego napięcia, należy przestrzegać środków bezpieczeństwa i zachować ostrożność.
