Avez-vous déjà eu envie de vérifier vos niveaux de radioactivité ? Ou peut-être vouliez-vous vous préparer à l’Apocalypse nucléaire ? Alors cette master class sur la fabrication d'un compteur Geiger est faite pour vous. Je vais vous montrer comment fabriquer un compteur Geiger très simple et bon marché à partir de pièces usagées anciennes et indésirables. Voir la vidéo sur le montage et le fonctionnement du compteur à la fin de mon article. Commençons!
Comment fonctionne un compteur Geiger ?
Pour commencer, je vais vous expliquer les bases du fonctionnement de tout. Un compteur Geiger utilise un tube spécial rempli d'un gaz inerte à très basse pression pour détecter les rayonnements. À l’intérieur de ce tube se trouve une pièce cylindrique de métal qui fait office de cathode. À l’intérieur de ce cylindre se trouve un petit morceau de fil métallique qui fait office d’anode. Lorsqu'une haute tension est présente à l'anode du tube, rien ne se passe, mais lorsque des particules de rayons pénètrent dans le tube, le temps inerte s'ionise et il commence à conduire le courant électrique. Ce courant peut être mesuré avec des instruments spéciaux, mais dans ce circuit, il n'y aura que la détection d'un signal concernant la présence de rayonnement.
Circuit du compteur Geyer
Un compteur Geiger se compose de deux parties : une alimentation haute tension – un convertisseur et un détecteur. Dans le circuit ci-dessus, le circuit haute tension est constitué d'une minuterie 555 sur laquelle est construit le générateur. La minuterie 555 génère des impulsions rectangulaires qui ouvrent et ferment périodiquement le transistor via une résistance. Ce transistor pilote un petit transformateur élévateur. Depuis le transformateur de sortie, la tension est fournie au doubleur de tension, où elle augmente jusqu'à environ 500 Volts. La tension est ensuite stabilisée à l'aide de diodes Zener aux 400 volts nécessaires pour alimenter le tube compteur Geiger.
Le détecteur est constitué d'un élément piézoélectrique connecté directement à l'anode du tube sans aucun amplificateur.
Outils et pièces
Pour réaliser ce projet, vous aurez besoin de divers outils et matériaux.
Outils:
- Pinces coupantes.
- Pince à dénuder pour dénuder les fils.
- Fer à souder.
- Pistolet à colle chaude.
Détails: la plupart d’entre eux proviennent d’anciens appareils électroniques.
- Transformateur 8:800 - c'était le transformateur de l'alimentation du réveil cassé.
- Tube Geiger - acheté - ICI.
- Minuterie 555.
- Résistances 47K (x2).
- Condensateur 22nF.
- Condensateur 2,2 nF.
- Résistance 1K.
- N'importe quel MOSFET à canal N.
- Planche à pain.
- Diode 1n4007 (x2).
- Condensateur 100 nf à 500 volts.
- Diodes Zener - 100 volts (x4)
- Élément piézoélectrique (issu d'un vieux four à micro-ondes).
- Fils.
- Souder.
Assemblage d'un générateur avec un transistor MOSFET
Une fois que vous avez récupéré vos outils et votre matériel, il est temps de passer à la soudure des composants. La première chose que vous devez souder est le générateur et le transistor. Pour ce faire, installez chaque composant sur la maquette de la manière la plus efficace.Par exemple, soudez le MOSFET à côté du transformateur. Cela vous aidera à utiliser moins de fils lors du soudage. Une fois toutes les pièces soudées ensemble, coupez l'excédent de fil.
Souder le transformateur et le doubleur de tension avec stabilisation
Après avoir assemblé le générateur, vous devez souder l'enroulement du transformateur avec une résistance inférieure entre le MOSFET et l'alimentation. Soudez ensuite la sortie du transformateur de l’enroulement haute tension au doubleur. Ensuite, soudez tous les condensateurs et diodes Zener. Après le soudage, l'alimentation haute tension doit être vérifiée avec un voltmètre pour s'assurer qu'elle est correctement assemblée et qu'elle produit la tension requise. Si vous possédez un tube Geiger autre que le mien, regardez ses spécifications techniques pour connaître sa tension d'alimentation, qui peut différer. Ajoutez ensuite les diodes Zener appropriées.
Ajout d'un tube Geiger et d'un détecteur
La dernière partie et tout ce que j'ai à faire est d'ajouter le tube lui-même - un compteur et un détecteur - au circuit. Nous commençons à souder des fils à chaque extrémité du tube. Ensuite, soudez l'anode à la sortie de la source d'alimentation régulée et la cathode à l'élément piézoélectrique. Enfin, nous soudons l'élément piézoélectrique au fil commun. Grâce à l'utilisation d'un détecteur composé de seulement deux composants, celui-ci est considéré comme le compteur Geiger le plus simple. La plupart des compteurs plus complexes contiennent des transistors dans le détecteur. Aucune résistance de limitation de courant n'est requise dans ce détecteur en raison des très faibles courants.
Essais
Enfin, il est temps de vérifier avec un compteur Geiger ! Pour ce faire, connectez d'abord le compteur à une source d'alimentation. Ensuite, prenez une source radioactive pour la tester. À l'aide de pinces, maintenez la source de rayonnement près du tube Geiger.Vous devriez entendre plusieurs clics perceptibles provenant de l'élément piézoélectrique. Cela signifie que le compteur fonctionne correctement. Pour entendre et voir cela, regardez la vidéo. Merci pour la lecture!
Regardez une vidéo d'un compteur Geiger en action
Avertissement : ce projet est à haute tension, veuillez suivre les précautions de sécurité et travailler avec prudence.
