Малогабаритний індикатор радіоактивності. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

 Коментарі до статті

Цей індикатор був розроблений з підручних деталей у 1986 р. після Чорнобиля. Метою було зробити малогабаритний нескладний, але досить чутливий індикатор забруднення довкілля та продуктів харчування. Відомо, що людина постійно піддається радіоактивному опроміненню, як космічному, так і земному, джерела якого - газ радон, що виділяється з земної кори, різні радіоактивні мінерали, що знаходяться в грунті, будівельних матеріалах, годинниках і приладах зі стрілками і циферблатами, що світяться, особливо випущені в у першій половині минулого століття, коли в них використовувався радій. Застосовуються джерела радіоактивного випромінювання і сьогодні, наприклад, датчики задимлення. Докладно цю проблему викладено в [1].

Багато саморобних індикаторів радіоактивності, наприклад, описаний у [2], дозволяють помітити лише досить значне перевищення рівня випромінювання над природним тлом, який вкрай нерівномірний. При малому рівні опромінення спалаху світлового індикатора чи клацання звукового відбуваються з випадковими інтервалами, від часткою секунди до одиниць і навіть десятків секунд. Тому при їх підрахунку "про себе" важко не збитися і недооцінити або переоцінити небезпеку рівня опромінення, що спостерігається. Для достовірності доводиться повторювати процедуру кілька разів, точно дотримуючись секундоміру її тривалість.

Щоправда, незначне перевищення фону практично безпечне для людини за зовнішнього впливу. Однак при попаданні радіоактивної речовини всередину картина різко змінюється. Особливо шкідливі альфа-частинки, що випромінюються такою речовиною, що потрапила, наприклад, у легені з пилом. Вони інтенсивно руйнують навколишні тканини.

Пропонований індикатор може зафіксувати дуже невеликі перевищення фону. Він дозволив, наприклад, виявити радіоактивне забруднення деяких зразків чаю, сухого трав'яного збору та згущеного молока, яке не вдавалося визначити, підраховуючи спалахи світлодіода.

Схема індикатора наведена малюнку. Він складається з джерела високої напруги, датчика радіоактивних частинок (лічильника Гейгера), лічильника імпульсів, розширювача імпульсів, таймера та індикаторів на світлодіодах.

Схема індикатора радіоактивності (натисніть , щоб збільшити)

У приладі застосовано лічильник Гейгера СБТ-11 (BD1), оскільки з усіх малогабаритних, які були у мене, тільки він завдяки тонкій слюді (20...25 мкм), що закриває чутливе вікно, здатний реєструвати частинки з малою енергією.

Джерело високої напруги для живлення лічильника Гейгера зібрано за схемою блокінг-генератора на транзисторі VT1, імпульсному трансформаторі T1 та випрямлячі з подвоєнням напруги на діодах VD2, VD3 та конденсаторах C3, C4.

Виникають у лічильнику Гейгера під час проходження крізь нього радіоактивних частинок чи квантів гамма-випромінювання імпульси струму викликають імпульси напруги на резисторі R5. Діод VD4 обмежує амплітуду цих імпульсів. Вони надходять на вхід 10 лічильника DD1, а через діод VD5 - розширювач імпульсів на польовому транзисторі VT2, викликаючи добре помітні спалахи світлодіода HL1. Значне збільшення середньої частоти цих спалахів сигналізує про небезпечний рівень радіоактивного випромінювання.

На мікросхемі К176ІЕ5 (DD1) реалізовані два вузли: лічильник імпульсів, що формуються лічильником Гейгера, та таймер. Після включення напруги живлення лічильники мікросхеми DD1 встановлюються в нульовий стан імпульсом, який формується на її вході R при зарядці конденсатора C7. Потім починається роздільний підрахунок імпульсів, що надходять на вхід 10, і імпульсів внутрішнього генератора мікросхеми, частотоздатні елементи якого - конденсатори C8 і С9 і резистори R12 (підстроювальний) і R13.

Генератор разом з другим лічильником мікросхеми DD1 утворює таймер, ознакою закінчення інтервалу часу, що відраховується яким служить включення світлодіода HL2, з'єднаного з виходом 9 мікросхеми.

Світлодіод HL3, з'єднаний з виходом першого лічильника 15, включається, коли в цьому лічильнику накопичено більше 128 імпульсів лічильника Гейгера. При нормальному фоновому рівні випромінювання світлодіод HL2 повинен увімкнутися раніше, ніж HL3, а при його перевищенні навпаки. Цього досягають, регулюючи підстроювальним резистором R12 частоту генератора.

Чим менший проміжок часу між включенням індикатора перемикачем SA1 та запалюванням світлодіода HL3, тим інтенсивніше випромінювання. При великій інтенсивності світлодіод HL3 блимає, причому частота миготіння зростає пропорційно інтенсивності, а потім спалахи зливаються в безперервне світіння. Резистор R9 служить для повної розрядки C5 конденсатора при вимкненому живленні.

Індикатор зібраний у металевому корпусі розмірами 120×40×30 мм, всі деталі розташовані на монтажній платі. Для встановлення лічильника Гейгера СБМ-11 передбачена звичайна панель для семиштиркової пальчикової радіолампи. Чутливе вікно лічильника закривають відкидною захисною кришкою. Вимикач та світлодіоди розташовані в торці корпусу. Живиться індикатор від батареї "Крона", що також знаходиться всередині його корпусу.

Імпульсний трансформатор T1 намотаний на кільці типорозміру K17,5, 8,2x5, 2000x8 з фериту 2НМ. Обмотка I - 0,3 витків дроту ПЕВ-3 діаметром 250 мм, обмотка II - 2 витка такого ж дроту, а обмотка III - 0,12 витків дроту ПЕВ-XNUMX діаметром XNUMX мм. Обмотку III намотують на феритову кільце першою. Вона повинна бути добре ізольована (наприклад, фторопластової стрічкою) від кільця та від намотаних поверх неї обмоток І та ІІ. Необхідно суворо дотримуватися зазначеної на схемі фазування обмоток I та II. Якщо блокінг-генератор не збуджується, слід поміняти місцями висновки однієї з цих обмоток.

Діоди КД510А можна замінити будь-якими імпульсними, наприклад, КД522Б. Резистор R6 – КІМ-0,125 або імпортний, підстроювальний резистор R12 – СП-38а, решта – МЛТ-0,125. Конденсатори C3 і C4 - керамічні трубчасті КТ-1 групи Н70, C5 -будь-який оксидний, інші конденсатори - керамічні або плівкові. Світлодіоди, вказані на схемі, можна замінити сучасними підвищеними яскравостями. Перемикач SA1 - двигун ПД9-1.

Налагодження індикатора зводиться до встановлення високої напруги 390 В (допустимі межі 320...460) підбором резисторів R1 і R2 і встановлення часу вимірювання підстроювальним резистором R12. Вимірювати високу напругу слід вольтметром із високим вхідним опором - 10 МОм і більше.

Час вимірювання повинен бути таким, щоб у відсутності поблизу приладу будь-яких джерел випромінювання (крім природного фону) світлодіод HL2 включався трохи раніше, ніж HL3. Необхідно враховувати, що фон непостійний, тому це регулювання доведеться проводити неодноразово.

У режимі рахунку індикатор споживає струм 0,8...0,9 мА.

література

1. Радіація. Дози, ефекти, ризик. Пров. з англ. Ю. А. Баннікова. - М: Мир, 1990.
2. Нечаєв І. Індикатор радіоактивності. – Радіо, 2014, № 10, с. 35, 36.

Автор: Г. Закоморний

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Інтернет буде доступний навіть у космосі 30.04.2012 Надійний доступ в інтернет на Місяці, Марсі або на борту Міжнародної космічної станції, контроль марсоходу з рубання космічного корабля на орбіті Червоної планети - це і багато іншого буде доступним у разі успішного завершення розробки космічної комунікаційної мережі, яку планує створити Європейське космічне агентство. Що спільного між міжпланетними зондами, навігаційними супутниками на орбіті Землі та космічними кораблями? Зрозуміло, це обмін даними - всі космічні апарати повинні передавати інформацію до наземного центру управління, інакше втрачається сенс їхнього відправлення в космос. Складність обміну інформацією космічному просторі постійно зростає. У майбутньому завдяки розробкам ЕКА марсоходи або люди, що живуть на місячній базі, зможуть скористатися можливостями флотилії ретрансляційних та навігаційних супутників, які об'єднають безліч космічних апаратів у єдину мережу. Технології, які сьогодні використовуються для зв'язку різних пристроїв, таких як ноутбуки, планшетні комп'ютери та смартфони, можна використовувати і в космосі. Завдяки цьому мініатюрні наносупутники або пілотовані експедиції до астероїдів завжди зможуть зв'язатися із Землею, навіть якщо у них буде відсутній або зламається потужний приймач. Наміри фахівців ЄКА виходять далеко за межі створення "міжпланетного інтернету" - фахівці планують розробити єдиний стандарт обміну даними в режимі реального часу між різними організаціями, різноманітними типами космічних апаратів та наземних станцій управління. У ЄКА вважають, що нова технологія запроваджуватиметься дуже швидко. Так, уже в жовтні астронавт ЄКА Андре Кейперс з борту Міжнародної космічної станції почне керувати роботом, який знаходиться в лабораторії Європейського космічного агентства. Таким чином моделюватиметься лінія зв'язку "орбіта Марса - марсохід". У майбутньому такий надійний високопродуктивний канал зв'язку дозволить проводити дистанційне вивчення інших небесних тіл у режимі реального часу, але без необхідності висаджування людини на поверхню планети або астероїда. Стандарти майбутнього "космічного інтернету" обговорюватимуться на конференції CCSDS у Дармштадті, яка відбудеться 16-19 квітня за участю представників 20 країн, включаючи космічні агенції ЕКА, НАСА, ASI, CNES, Роскосмос, DLR та JAXA.

Інші цікаві новини:

▪ Недорога щільна 3D-пам'ять

▪ SAMSUNG готує 0,85-дюймові НЖМД, TOSHIBA планує їх виробництво

▪ Субкомпактний кросовер Hyundai Exter

▪ Суперконденсатор із чорнила

▪ Цвіркуни Юрського періоду співали басом

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Підсилювачі низької частоти. Добірка статей

▪ стаття Аварії та катастрофи на пожежо- та вибухонебезпечних об'єктах економіки. Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Чому великі морські кораблі мають у носовій підводній частині округле потовщення? Детальна відповідь

▪ стаття Хедхантер. Посадова інструкція

▪ Автомобільний підсилювач на мікросхемі TA8251AH (TA8255AH). Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ Імпульсний високочастотний перетворювач напруги на мікросхемі ADP2504. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024