Ho deciso di utilizzare una piccola camera di ionizzazione con un amplificatore di corrente costruito su un transistor composito come sensore.
Ma quando ho collegato la base del transistor composito direttamente al filo del sensore, la corrente del collettore era praticamente assente. Mi aspettavo di vedere un po 'di corrente di dispersione a causa della base mobile e di decine di migliaia di guadagni. Non so se tutti i transistor npn compositi sono buoni come questi MPSW45A, ma la corrente di dispersione era sorprendentemente bassa e il guadagno sembrava molto alto, forse 30.000, con una corrente di base di diverse decine di picoamper. (Ho verificato il guadagno con un resistore di prova con una resistenza di 100 MΩ collegata a una fonte di alimentazione con una tensione di uscita regolabile).
Improvvisamente, ho visto l'opportunità di utilizzare questi componenti convenzionali per creare un sensore veramente sensibile. Ho aggiunto un altro transistor come mostrato di seguito
Chi ha bisogno di resistori di polarizzazione ?! Ho usato una lattina con un diametro di circa 10 cm con un foro nella parte inferiore per il filo dell'antenna e il foglio di alluminio che copre la parte aperta. Mi sono reso rapidamente conto che una resistenza collegata a una base 2N4403 (10 kOhm) è una buona idea per prevenire danni durante un corto circuito. L'efficienza di questo circuito è stata eccellente, ha facilmente rilevato la griglia al torio della lampada Coleman! Quindi perché non aggiungere un altro transistor composito? Sembrava ridicolo, ma ecco cosa ho costruito:
Ho usato una tensione di alimentazione di 9 V, ma consiglierei di utilizzare una tensione leggermente superiore per ottenere un potenziale sufficiente nella camera di ionizzazione. Sono stati aggiunti resistori per la protezione da cortocircuiti accidentali, che possono danneggiare rapidamente un transistor o un amperometro. Durante il normale funzionamento, hanno scarso effetto sul funzionamento del circuito.
Questo circuito funziona davvero bene e dopo 5-10 minuti necessari per stabilizzarsi, è in grado di rilevare una griglia a incandescenza a una distanza di circa dieci centimetri. Ma il circuito si è rivelato sensibile alle variazioni di temperatura e le letture dell'amperometro sono aumentate con un leggero aumento della temperatura nella stanza. Pertanto, ho deciso di aggiungere la compensazione della temperatura costruendo un circuito identico, ma senza un filo del sensore collegato alla base del transistor e accendendo il dispositivo di misurazione tra i punti di uscita di entrambi i circuiti:
Sembra un po 'confuso, ma in realtà abbastanza facile da fare. Il circuito è stato assemblato nello stesso contenitore utilizzato in uno dei progetti JFET sopra descritti e tutte le parti del circuito sono state montate su una scheda a 8 pin. Un lettore attento noterà che in realtà ho usato resistori con una resistenza di 2,4 kOhm e 5,6 kOhm, ma queste differenze nelle classificazioni non giocano un ruolo importante. Ho anche usato un condensatore di blocco collegato in parallelo con una batteria con un valore nominale, ad esempio, di 10 uF. Il filo del sensore è collegato direttamente alla base del transistor e passa attraverso un foro praticato nella parte inferiore della lattina. Il circuito è abbastanza sensibile ai campi elettrici, quindi è una buona idea avere un guscio come questo.
Lasciare che il circuito si "riscaldi" alcuni minuti dopo aver applicato la tensione di alimentazione, dopodiché l'amperometro dovrebbe scendere a valori molto piccoli. Se le letture dell'amperometro sono negative, commutare il filo del sensore sulla base di un altro transistor e cambiare la polarità della connessione dell'amperometro. Se una tensione evidente scende sui resistori con una resistenza di 2,2 kOhm, può arrivare fino a un volt, prova a pulire tutto con un solvente e completamente asciutto. Quando le letture dell'amperometro diventano basse e stabili, portare una fonte radioattiva, come un indicatore di luminosità, alla finestra coperta di pellicola e le letture dovrebbero aumentare rapidamente. Un voltmetro digitale con una scala fino a 1 V o un amperometro con una scala di 100 μA può essere utilizzato come dispositivo di misurazione. Il misuratore mostrato di seguito ha già una scala calibrata in unità di radioattività e una lettura di circa 2,2 è dovuta all'effetto della griglia di incandescenza.
Questo è un sensore semplice, data la sua sensibilità! Uno sperimentatore attivo può provare altri transistor, molto probabilmente quelli compositi, ad esempio MPSA18, o persino un amplificatore di corrente a controllo di tensione operativo, ad esempio CA3080 con un circuito di feedback aperto.
