Яндекс.Метрика

Простий детектор радіації

Я вирішив використати в якості датчика невелику іонізаційну камеру з підсилювачем струму, побудованим на складеному транзисторі.

Але коли я поєднав базу складеного транзистора безпосередньо з проводом датчика, струм колектора практично отсуствовалі. Я ж чекав побачити деякий струм витоку через "плаваючою" бази і коефіцієнта посилення в десятки тисяч. Я не знаю, чи всі складові npn-транзистори так само хороші, як ці MPSW45A, але струм витоку був дивно малий, а коефіцієнт посилення виглядав дуже високим, можливо 30 000, при струмі бази в кілька десятків пікоампер. (Я перевірив коефіцієнт посилення за допомогою тестового резистора з опір 100 МОм, підключеного до джерела живлення з регульованим вихідним напругою).
Раптово я побачив можливість як використовувати ці звичайні компоненти, щоб зробити дійсно чутливий датчик. Я додав інший транзистор як показано нижче

Кому потрібні резистори зміщення?! Я використовував бляшану банку діаметром приблизно 10 см з отвором у днищі для антенного дроту та алюмінієвої фольгою, що закриває відкриту частину. Я швидко зрозумів, що резистор, підключений до бази 2N4403 (10 кОм) — хороша ідея, що запобігає пошкодження при короткому замиканні. Ефективність роботи цієї схеми була чудовою, вона легко виявляла торієвого гартівне сітку лампи Coleman! Так чому б не додати ще один складений транзистор? Це здавалося смішним, але ось те, що я спорудив:

Я використовував напруга живлення 9 В, але рекомендував би використовувати декілька більш високу напругу для отримання достатнього потенціалу в іонізаційній камері. Резистори були додані для захисту від випадкового короткого замикання, яке може швидко вивести з ладу транзистор або амперметр. При нормальній експлуатації вони мало впливають на функціонування схеми.
Ця схема дійсно добре працює і після 5-10 хвилин, необхідних для стабілізації, вона могла виявляти гартівне сітку на відстані близько десяти сантиметрів. Але схема виявилася чутливою до зміни температури і показання амперметра зростали при невеликому збільшенні темератури в кімнаті. Тому я вирішив додати температурну компенсацію, сконструювавши ідентичну схему, але без підключеного до бази транзистора дроти датчика, і включивши вимірювальний прилад між вихідними точками обох схем:

Це виглядає трохи заплутаним, але насправді досить легко здійсненно. Схема били зібрана в такій же жерстяній банці, як і використана в одному з вищеописаних проектів на польових транзисторах (JFET), і всі частини схеми були закріплені на монтажній платі з 8 висновками. Уважний читач помітить, що я фактично застосував резистори опором 2,4 кОм і 5,6 кОм, але ці відмінності в номіналах не грають великої ролі. Я також використовував блокувальний конденсатор, підключений паралельно батареї, номіналом, наприклад, 10 мкФ. Провід датчика безпосередньо зьєднаний з базою транзистора і проходить через отвір, просвердлений в днищі жерстяної банки. Схема досить чутлива до електричних полів, тому хороша ідея — мати оболонку схеми на кшталт цієї.


Дайте схемою "прогрітися" кілька хвилин після подачі напруги живлення, після чого показання амперметра повинні знизитися до вельми малих значень. Якщо показання амперметра негативні, перемкніть провід датчика до бази іншого транзистора і поміняйте полярність підключення амперметра. Якщо на резисторах опором 2,2 кОм падає помітне напруження, може бути до одного вольта, спробуйте очистити всі розчинником і повністю висушити. Коли показання амперметра стануть низькими і стабільними, піднесіть радіоактивне джерело, наприклад, гартівне сітку, до віконця, закритому фольгою, і показання повинні швидко зрости. В якості вимірювального приладу можна застосувати цифровий вольтметр зі шкалою до 1 В або амперметр з шкалою 100 мкА. Показаний нижче вимірювальний прилад вже має шкалу, отградуірованую в одиницях радіоактивності, і показання близько 2,2 обумовлені впливом калильним сітки.


Це — простий датчик, враховуючи його чутливість! Діяльний експериментатор може спробувати інші транзистори, швидше за все, складові, наприклад, MPSA18, аб
о навіть операційний підсилювач струму, керований напругою, наприклад, CA3080 з розімкненим ланцюгом зворотним звьязком.

Дивись ще:

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.