J'ai décidé d'utiliser comme capteur une petite chambre d'ionisation avec un amplificateur de courant construit sur un transistor composé.
Mais lorsque j'ai connecté la base du transistor composé directement au fil du capteur, il n'y avait pratiquement aucun courant de collecteur. Je m'attendais à voir un certain courant de fuite dû à la « base flottante » et un gain de dizaines de milliers. Je ne sais pas si tous les transistors composites npn sont aussi bons que ces MPSW45A, mais le courant de fuite était étonnamment faible et le gain semblait très élevé, peut-être 30 000, avec un courant de base de plusieurs dizaines de picoampères. (J'ai vérifié le gain à l'aide d'une résistance de test de 100 MΩ connectée à une alimentation avec une tension de sortie régulée.)
Soudain, j'ai vu une opportunité d'utiliser ces composants communs pour créer un capteur vraiment sensible. J'ai ajouté un autre transistor comme indiqué ci-dessous
Qui a besoin de résistances de polarisation ?! J'ai utilisé une boîte de conserve d'environ 10 cm de diamètre avec un trou au fond pour le fil d'antenne et du papier aluminium pour recouvrir la partie ouverte.J'ai rapidement réalisé qu'une résistance connectée à la base 2N4403 (10k) était une bonne idée pour éviter les dommages causés par un court-circuit. Les performances de ce circuit étaient excellentes et détectaient facilement la grille lumineuse en Thorium d'une lampe Coleman ! Alors pourquoi ne pas ajouter un autre transistor composé ? Cela semblait drôle, mais voici ce que j'ai trouvé :
J'ai utilisé une tension d'alimentation de 9 V, mais je recommanderais d'utiliser une tension légèrement plus élevée pour obtenir un potentiel suffisant dans la chambre d'ionisation. Des résistances ont été ajoutées pour protéger contre les courts-circuits accidentels, qui pourraient rapidement détruire un transistor ou un ampèremètre. En fonctionnement normal, ils ont peu d'effet sur le fonctionnement du circuit.
Ce circuit a très bien fonctionné et après 5 à 10 minutes de stabilisation, il a pu détecter la grille lumineuse à une distance d'environ dix centimètres. Mais le circuit s'est avéré sensible aux changements de température et les lectures de l'ampèremètre ont augmenté avec une légère augmentation de la température dans la pièce. J'ai donc décidé d'ajouter une compensation de température en construisant un circuit identique, mais sans le fil du capteur connecté à la base du transistor, et en connectant un appareil de mesure entre les points de sortie des deux circuits :
Cela semble un peu déroutant, mais c'est en fait assez simple à faire. Le circuit a été assemblé dans la même boîte que celle utilisée dans l'un des projets JFET décrits ci-dessus, et toutes les parties du circuit ont été montées sur un circuit imprimé à 8 broches. Le lecteur avisé remarquera que j'ai effectivement utilisé des résistances de 2,4 kOhm et 5,6 kOhm, mais ces différences de valeurs ne font pas une grande différence.J'ai également utilisé un condensateur de blocage connecté en parallèle avec la batterie, d'une valeur par exemple de 10 uF. Le fil du capteur est directement connecté à la base du transistor et passe à travers un trou percé au fond de la boîte de conserve. Le circuit est assez sensible aux champs électriques, donc avoir un emballage de circuit comme celui-ci est une bonne idée.
Laissez le circuit « se réchauffer » pendant quelques minutes après avoir appliqué la tension d'alimentation, après quoi la lecture de l'ampèremètre devrait chuter à des valeurs très basses. Si la lecture de l'ampèremètre est négative, commutez le fil du capteur sur la base d'un autre transistor et inversez la polarité de la connexion de l'ampèremètre. S'il y a une chute de tension notable aux bornes des résistances de 2,2k, peut-être jusqu'à un volt, essayez de tout nettoyer avec un solvant et de le sécher complètement. Lorsque la lecture de l'ampèremètre devient faible et stable, approchez une source radioactive, telle qu'une grille lumineuse, près de la fenêtre recouverte d'une feuille d'aluminium et la lecture devrait augmenter rapidement. Comme appareil de mesure, vous pouvez utiliser un voltmètre numérique avec une échelle allant jusqu'à 1 V ou un ampèremètre avec une échelle de 100 μA. Le compteur présenté ci-dessous possède déjà une échelle graduée en unités de radioactivité, et la lecture d'environ 2,2 est due à l'exposition à la grille incandescente.
Il s'agit d'un capteur simple compte tenu de sa sensibilité ! Un expérimentateur actif pourrait essayer d'autres transistors, très probablement des transistors composés tels que le MPSA18, ou même un amplificateur opérationnel de courant contrôlé en tension tel que le CA3080 avec rétroaction en boucle ouverte.
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