Chtěli jste někdy zkontrolovat svou radioaktivitu? Nebo jste se chtěli připravit na jadernou apokalypsu? Pak je tato mistrovská třída ve výrobě Geigerova počítadla právě pro vás. Ukážu vám, jak vyrobit velmi jednoduchý a levný Geigerův pult ze starých a nepotřebných částí, které byly používány. Podívejte se na video o sestavení a fungování pultu na konci mého článku. Pojďme začít!
Jak funguje počítadlo geigerů?
Nejprve vysvětlím základy toho, jak všechno funguje. Počitadlo Geiger používá k detekci záření speciální trubici naplněnou inertním plynem při velmi nízkém tlaku. Uvnitř této trubky je válcový kus kovu, který funguje jako katoda. Uvnitř tohoto válce je malý kovový drát, který funguje jako anoda. Když je na anodě trubice přítomno vysoké napětí, nic se nestane, ale když částice paprsku vstoupí do trubice, způsobí ionizaci inertního času a začne vést elektrický proud. Tento proud lze měřit speciálními přístroji, ale v tomto obvodu bude detekována pouze signál o přítomnosti záření.
Geyerův obvod počítadla
Počítadlo Geiger se skládá ze dvou částí: vysokonapěťový zdroj energie - převodník a detektor. Ve výše uvedeném diagramu vysokonapěťový obvod sestává z časovače 555, na kterém je postaven generátor. Časovač 555 generuje pravoúhlé impulzy, které prostřednictvím odporu periodicky otevírají a uzavírají tranzistor. Tento tranzistor řídí malý transformátor. Z výstupního transformátoru je napětí dodáváno do zdvojovače napětí, kde stoupá na asi 500 voltů. Poté je napětí stabilizováno pomocí zenerových diod až do 400 voltů, které jsou potřebné pro napájení Geigerovy zkumavky.
Detektor sestává z piezoelektrického prvku připojeného přímo k trubkové anodě bez zesilovačů.
Nástroje a náhradní díly
K dokončení tohoto projektu budete potřebovat různé nástroje a materiály.
Nástroje:
- Štípačky.
- Odizolovač pro odizolování vodičů.
- Páječka.
- Horká lepicí pistole.
Podrobnosti: většina z nich lze nalézt ze starších elektronických zařízení.
- Transformátor 8: 800 - byl to transformátor přerušeného napájení budíku.
- Geigerova trubice - zakoupená - .
- Časovač 555.
- Rezistory 47K (x2).
- Kondenzátor 22nF.
- Kondenzátor 2,2 nF.
- 1K rezistor.
- Jakýkoli N-kanál MOSFET.
- Prkénko.
- 1n4007 dioda (x2).
- Kondenzátor 100 nF při 500 voltech.
- Zenerovy diody - 100 voltů (x4)
- Piezoelektrický prvek (ze staré mikrovlnné trouby).
- Dráty.
- Pájka.
Sestava generátoru s tranzistorem MOSFET
Jakmile sestavíte své nástroje a materiály, je čas pokračovat pájením součástí. První věc, kterou musíte pájet, je generátor a tranzistor. Chcete-li to provést, nainstalujte každou součást na prkénku co nejefektivnějším způsobem. Například pájejte mosfet vedle místa, kde se nachází transformátor. To vám pomůže použít méně vodičů při pájení. Když jsou všechny díly pájeny dohromady, odřízněte přebytečný drát.
Pájet transformátor a zdvojovač napětí se stabilizací
Po sestavení generátoru je třeba pájet vinutí transformátoru s menším odporem mezi MOSFET plus výkon. Poté pájejte výstup transformátoru z vysokonapěťového vinutí do zdvojovače. Poté pájejte všechny kondenzátory a zenerovy diody.Po pájení musí být vysokonapěťový napájecí zdroj zkontrolován voltmetrem, aby se zjistilo, že je správně namontován a poskytuje požadované napětí. Pokud máte jinou trubici Geiger, ne jako moje, podívejte se na její specifikace a zjistěte její napájecí napětí, které se může lišit. Poté přidejte příslušné zenerovy diody.
Přidání geigerovy trubice a detektoru
Poslední část a zbývá mi přidat do obvodu samotnou zkumavku - čítač a detektor. Začneme pájet dráty na každý konec zkumavky. Poté připojte anodu na výstup regulovaného zdroje energie a katodu na piezoelektrický prvek. Nakonec připojte piezoelektrický prvek ke společnému drátu. Díky použití detektoru skládajícího se pouze ze dvou komponentů se jedná o nejjednodušší Geigerův počítač. Většina sofistikovanějších čítačů obsahuje v detektoru tranzistory. V tomto detektoru nejsou zapotřebí žádné odpory omezující proud kvůli velmi nízkým proudům.
Test
Konečně je čas zkontrolovat Geigerův pult! Nejprve připojte měřič ke zdroji energie. Poté proveďte kontrolu radioaktivním zdrojem. Pomocí kleští držte zdroj záření poblíž Geigerovy trubice. Měli byste slyšet několik znatelných kliknutí, která jsou slyšet v piezoelektrickém prvku. To znamená, že čítač pracuje správně. Chcete-li to slyšet a vidět, podívejte se na video. Díky za čtení!
Podívejte se na video z Geigerova počítadla
Upozornění: Tento projekt pracuje s vysokým napětím, dodržujte bezpečnostní pokyny a pracujte s opatrností.
