Αποφάσισα να χρησιμοποιήσω ένα μικρό θάλαμο ιονισμού με έναν ενισχυτή ρεύματος που είναι χτισμένος σε ένα σύνθετο τρανζίστορ ως αισθητήρα.
Αλλά όταν ένωσα τη βάση του σύνθετου τρανζίστορ απευθείας στο καλώδιο του αισθητήρα, το ρεύμα συλλέκτη ήταν σχεδόν απουσιάζει. Αναμένω ότι θα δούμε κάποιο ρεύμα διαρροής λόγω της πλωτής βάσης και των δεκάδων χιλιάδων κερδών. Δεν ξέρω αν όλα τα σύνθετα npn τρανζίστορ είναι τόσο καλά όπως αυτά τα MPSW45As, αλλά το ρεύμα διαρροής ήταν εκπληκτικά χαμηλό και το κέρδος φαινόταν πολύ υψηλό, ίσως 30.000, με ρεύμα βάσης αρκετών δεκάδων picoampres. (Ελέγξαμε το κέρδος με δοκιμαστική αντίσταση με αντίσταση 100 MΩ συνδεδεμένη σε πηγή ισχύος με ρυθμιζόμενη τάση εξόδου).
Ξαφνικά, είδα την ευκαιρία να χρησιμοποιήσω αυτά τα συμβατικά εξαρτήματα για να φτιάξω έναν πραγματικά ευαίσθητο αισθητήρα. Προστέθηκα ένα άλλο τρανζίστορ όπως φαίνεται παρακάτω
Ποιος χρειάζεται αντιστάσεις μεροληψίας; Χρησιμοποίησα ένα δοχείο με διάμετρο περίπου 10 cm με μια οπή στο κάτω μέρος για το καλώδιο κεραίας και αλουμινόχαρτο που καλύπτει το ανοικτό τμήμα. Συνειδητοποίησα γρήγορα ότι ένας αντιστάτης συνδεδεμένος σε μια βάση 2N4403 (10 kΩ) είναι μια καλή ιδέα να αποφευχθεί η ζημιά από ένα βραχυκύκλωμα. Η απόδοση αυτού του κυκλώματος ήταν εξαιρετική, ανίχνευσε εύκολα το πλέγμα του θόλου του Coleman! Γιατί λοιπόν να μην προσθέσετε άλλο σύνθετο τρανζίστορ; Φάνηκε γελοίο, αλλά εδώ είναι αυτό που έχτισα:
Χρησιμοποίησα τάση τροφοδοσίας 9 V, αλλά θα συνιστούσα τη χρήση ελαφρώς υψηλότερης τάσης για να έχετε αρκετό δυναμικό στο θάλαμο ιονισμού. Έχουν προστεθεί αντιστάσεις για την προστασία από τυχαία βραχυκύκλωμα, η οποία μπορεί γρήγορα να βλάψει ένα τρανζίστορ ή αμπερόμετρο. Κατά την κανονική λειτουργία, έχουν μικρή επίδραση στη λειτουργία του κυκλώματος.
Αυτό το κύκλωμα λειτουργεί πραγματικά καλά, και μετά από 5-10 λεπτά που απαιτείται για να σταθεροποιηθεί, θα μπορούσε να ανιχνεύσει ένα πλέγμα λάμψης σε απόσταση περίπου δέκα εκατοστών. Αλλά το κύκλωμα αποδείχθηκε ευαίσθητο στις μεταβολές της θερμοκρασίας και οι μετρήσεις του αμπερόμετρου αυξήθηκαν με ελαφρά αύξηση της θερμοκρασίας στο δωμάτιο. Ως εκ τούτου, αποφάσισα να προσθέσω την αντιστάθμιση θερμοκρασίας κατασκευάζοντας ένα πανομοιότυπο κύκλωμα αλλά χωρίς ένα καλώδιο αισθητήρα συνδεδεμένο με τη βάση του τρανζίστορ και ενεργοποιώντας τη συσκευή μέτρησης μεταξύ των σημείων εξόδου και των δύο κυκλωμάτων:
Φαίνεται λίγο συγκεχυμένη, αλλά στην πραγματικότητα είναι αρκετά εύκολο να το κάνεις. Το κύκλωμα συναρμολογήθηκε στο ίδιο δοχείο όπως χρησιμοποιήθηκε σε ένα από τα έργα JFET που περιγράφηκαν παραπάνω και όλα τα μέρη του κυκλώματος τοποθετήθηκαν σε μια πλακέτα κυκλωμάτων 8 ακίδων. Ένας προσεκτικός αναγνώστης θα παρατηρήσει ότι χρησιμοποίησα πραγματικά αντιστάτες με αντίσταση 2,4 kOhm και 5,6 kOhm, αλλά αυτές οι διαφορές στις αξιολογήσεις δεν παίζουν μεγάλο ρόλο. Χρησιμοποίησα επίσης έναν πυκνωτή μπλοκαρίσματος συνδεδεμένο παράλληλα με μια μπαταρία με βαθμολογία, για παράδειγμα, 10 uF. Το καλώδιο του αισθητήρα συνδέεται απευθείας με τη βάση του τρανζίστορ και διέρχεται από μια οπή που έχει τρυπηθεί στον πυθμένα του δοχείου. Το κύκλωμα είναι αρκετά ευαίσθητο σε ηλεκτρικά πεδία, επομένως είναι καλή ιδέα να έχετε ένα κέλυφος σαν αυτό.
Αφήστε το κύκλωμα "να ζεσταθεί" λίγα λεπτά μετά την εφαρμογή της τάσης τροφοδοσίας, μετά από την οποία το αμπερόμετρο πρέπει να μειωθεί σε πολύ μικρές τιμές. Εάν οι μετρήσεις του αμπερόμετρου είναι αρνητικές, μετακινήστε το καλώδιο αισθητήρα στη βάση ενός άλλου τρανζίστορ και αλλάξτε την πολικότητα της σύνδεσης αμπερόμετρου. Εάν πέσει αισθητή τάση σε αντιστάσεις με αντίσταση 2.2 kOhm, μπορεί να φτάσει μέχρι ένα βολτ, να προσπαθήσετε να καθαρίσετε τα πάντα με διαλύτη και να στεγνώσετε τελείως. Όταν οι μετρήσεις του αμπερόμετρου γίνονται χαμηλές και σταθερές, φέρτε μια ραδιενεργή πηγή, όπως ένα μετρητή λάμψης, στο παράθυρο που καλύπτεται με φύλλο αλουμινίου και οι ενδείξεις πρέπει να αυξηθούν γρήγορα. Ένα ψηφιακό βολτόμετρο με κλίμακα μέχρι 1 V ή ένα αμπερόμετρο με κλίμακα 100 μΑ μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συσκευή μέτρησης. Ο μετρητής που φαίνεται παρακάτω έχει ήδη μια κλίμακα βαθμονομημένη σε μονάδες ραδιενέργειας και μια ένδειξη περίπου 2,2 οφείλεται στην επίδραση του δικτύου ανάφλεξης.
Αυτός είναι ένας απλός αισθητήρας, δεδομένης της ευαισθησίας του! Ένας ενεργός πειραματιστής μπορεί να δοκιμάσει άλλα τρανζίστορ, πιθανώς σύνθετα, για παράδειγμα, MPSA18, ή ακόμα και ένα λειτουργικό ενισχυτή ρεύματος ελεγχόμενης τάσης, για παράδειγμα CA3080 με έναν ανοικτό βρόχο ανατροφοδότησης.
