Індикатор радіоактивності. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

 Коментарі до статті

У статті запропоновано простий малогабаритний індикатор радіоактивного випромінювання із батарейним живленням. Його відмінна особливість - джерело високої стабільної напруги для живлення іонізуючого датчика випромінювання зібраний на мікросхемі імпульсного стабілізатора.

Прості індикатори радіоактивності з батарейним живленням у більшості випадків містять перетворювач напруги, що підвищує, необхідний для живлення датчика іонізуючих випромінювань, як правило, - це лічильник Гейгера-Мюллера, а також світловий і звуковий сигналізатори.

Для підвищення достовірності реєстрації радіоактивного випромінювання необхідно підтримувати напругу на лічильнику Гейгера-Мюллера у межах. На жаль, у більшості простих індикаторів радіоактивності стабілізація вихідної напруги не передбачена. У той же час для нормальної роботи, наприклад, лічильника Гейгера-Мюллера СБМ-10, у якого номінальна напруга живлення 400 В, вона повинна не виходити з інтервалу 350...450 В. Таким чином, відхилення від номінальної напруги не повинно перевищувати ± 12,5%. З огляду на те, що живлення в індикаторів в основному батарейне, а отже, нестабільне, це може стати причиною зміни напруги на лічильнику і, як наслідок, зниження достовірності реєстрації іонізуючих випромінювань.

У запропонованому індикаторі радіоактивності напруга на лічильнику Гейгера-Мюллера підтримується в межах в інтервалі напруги живлення від 1 до 3,2 В. Схема індикатора представлена ​​на рис. 1. Підвищує перетворювач напруги зібраний на спеціалізованій мікросхемі NCP1400ASN50T1. Крім того, до складу перетворювача входять накопичувальний дросель L1 та діодно-ємнісний помножувач напруги на елементах VD2-VD5 та С2-С5. Принцип роботи перетворювача напруги на мікросхемі NCP1400ASN50T1 заснований на підтримці постійним напруги 5 на виході випрямляча на діоді VD1. А це означає, що при зміні напруги живлення амплітуда імпульсів на обмотці I залишатиметься приблизно постійною (5,5...5,6). Тому амплітуда імпульсів напруги на обмотці II слабо залежить від напруги живлення перетворювача і визначається ставленням чисел витків цих обмоток. Індикатором нормальної роботи перетворювача є світлодіод HL1.

Рис. 1

Вихідна напруга помножувача напруги через резистори R3 та R4 надходить на лічильник Гейгера-Мюллера BD1. У момент проходу через лічильник радіоактивної частки з певною енергією у ньому відбувається іонізація інертного газу, а опір лічильника різко зменшується. У цей момент на резистори R4 виникає імпульс напруги, який відкриває транзистор VT1. В результаті світлодіод HL2 спалахує, а в акустичному випромінювачі HA1 лунає клацання. При нормальному природному фоні радіоактивному протягом хвилини може бути кілька спалахів (і клацань). Діод VD6 захищає затвор польового транзистора від пробою.

Усі деталі, за винятком батареї живлення, встановлені на друкованій платі з фольгованого з одного боку склотекстоліту товщиною 1...1,5 мм, її креслення показано на рис. 2. Світлодіоди, резистори та більшість діодів встановлені на одній стороні плати, один з діодів, конденсатори, мікросхема, акустичний випромінювач та лічильник - на іншій. Для кріплення лічильника до плати припаяні пружні контакти. Дросель та акустичний випромінювач закріплені на платі за допомогою термоклею. Зовнішній вигляд змонтованої плати подано на рис. 3.

Рис. 2

Рис. 3

У пристрої застосовані постійні резистори Р1-4, С2-23 (R3 – КІМ), оксидні конденсатори – імпортні низькопрофільні, інші – К73-166. Світлодіоди – підвищеної яскравості різних кольорів світіння: HL1 – зеленого, HL2 – червоного. Бажано, щоб кут випромінювання у них був якнайбільше. Транзистор КП505Г можна замінити транзистором 2N7000 або BSS88, але в цьому випадку паралельно резистору R4, можливо, знадобиться встановлення конденсатора (К10-17) ємністю кілька сотень пікофарад. Обумовлено це тим, що ємність затвор-витік транзистора КП505Г - близько 500 пФ, і вона шунтує резистор R4, придушуючи перешкоди від перетворювача напруги та інші наведення. А ємність затвор-витік у транзисторів 2N7000 і BSS88 у кілька разів менше. Тому і знадобиться встановлення додаткового конденсатора. Акустичний випромінювач – обмотки постійному струму 36 Ом – взятий від електронно-механічного будильника. Подібні параметри електромагнітного випромінювача YFM-1238P. Оскільки на випромінювач надходять короткі за часом імпульси напруги, струм, що споживається, малий.

Накопичувальний дросель намотаний на кільцевому магнітопроводі від трансформатора компактної люмінесцентної лампи. Зовнішній діаметр магнітопроводу – 10 мм, висота – 3,5 мм. Він покритий шаром ізоляції, що дуже зручно виготовлення дроселя. Спочатку проводом ПЕВ-2 0,1 намотують обмотку II, що містить 300 ... 320 витків, вона повинна займати не більше 3/4 периметра магнітопроводу. Потім поруч із її кінцем намотують обмотку I - 10...15 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0,2...0,3 мм. Перед закріпленням дроселя на платі кількість витків цієї обмотки підбирають експериментально. Для різного числа витків в інтервалі напруги живлення від 1,2 до 3,2 вимірюють споживаний пристроєм струм і вихідна напруга помножувача. Воно має бути в інтервалі 350...450 В при мінімально можливому струмі, що споживається. Лічильник Гейгера-Мюллера при цьому не встановлюють, а вихідну напругу перетворювача вимірюють вольтметром із вхідним опором не менше 10МОм. Експериментальні дані авторського варіанту пристрою з дроселем, обмотка якого містить 13 витків, наведені на рис. 4.

Рис. 4

Для корпусу (він складається з двох частин) індикатора використана стійка акумуляторного світлодіодного газонного світильника - пластмасова трубка із зовнішнім діаметром 18 мм. В одному відрізку довжиною 118 мм розміщено друковану плату. У ньому з одного боку зроблено два отвори діаметром близько 5 мм для світлодіодів (рис. 5), а з іншого - такий же отвір для акустичного випромінювача та вікно для лічильника (рис. 6), яке закрите прозорим пластиком (від пластикової пляшки). В іншому відрізку трубки розміщено батарейний відсік із вимикачем живлення.

Рис. 5

Рис. 6

Якщо індикатором планується користуватися рідко і вмикати його на нетривалий час, можна використовувати малогабаритні елементи живлення. Від цього залежатиме довжина відрізка трубки з відсіком для батарей. В авторському варіанті як батарейний відсік застосований відрізок металевого корпусу малогабаритного світлодіодного ліхтаря з вимикачем. Цей відсік розрахований для встановлення гальванічних дискових елементів діаметром 12 мм. Довжина другого відрізка трубки, в яку він вклеєний - близько 40 мм. Обидва відрізки трубки (з платою та батарейним відсіком) з'єднані за допомогою пластмасової втулки-перехідника, на кінці першого відрізка трубки встановлена ​​пластмасова заглушка.

Автор: І. Нечаєв

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 Дихальна радіотрубка для пірнання 25.08.2003 Компанія Aqua Sphere створила дихальну радіотрубку для пірнання під назвою Aqua FM. Радіоприймач і дві батареї AAA вбудовані в мундштук дихальної трубки, який пристрій, перебуваючи під водою, міцно стискає губами. Навушники новинці не потрібні: звуки доходять до внутрішнього вуха нирця безпосередньо через кістки його щелепи та черепа. Гучність можна регулювати, міцніше стискаючи зуби при звуках улюбленої музики. При одноразовому натисканні кнопки "Налаштування" радіоприймач автоматично налаштовується на найближчу за частотою радіостанцію. У стадії розробки знаходиться приймач Aqua FM Pro, розрахований на більш серйозне застосування: він призначений для передачі команд плавцям та використання під час пошукових та рятувальних операцій.

Інші цікаві новини:

▪ Шоколад покращує зір

▪ Xbox нового покоління

▪ Розумний м'який матеріал

▪ Прототип біонічного ока надруковано на 3D-принтері

▪ Мініатюрні PMIC MAX77650/1 від Maxim Integrated

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту ВЧ підсилювачі потужності. Добірка статей

▪ стаття Панацея. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке фентезі? Детальна відповідь

▪ стаття Озеро Севан. Диво природи

▪ стаття Переговорний автомат. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Надрегенератор 88...108 МГц. 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