Heb je ooit je radioactiviteit willen controleren? Of misschien wilde je je voorbereiden op een nucleaire apocalyps? Dan is deze masterclass over het produceren van een Geigerteller iets voor jou. Ik zal je laten zien hoe je een zeer eenvoudige en goedkope Geiger-teller kunt maken van oude en onnodige onderdelen die in gebruik waren. Bekijk de video over de montage en bediening van de toonbank aan het einde van mijn artikel. Laten we beginnen!
Hoe werkt een geigerteller?
Om te beginnen leg ik de basisprincipes uit van hoe alles werkt. De Geigerteller gebruikt een speciale buis gevuld met een inert gas bij zeer lage druk om straling te detecteren. Binnen deze buis bevindt zich een cilindrisch stuk metaal dat als een kathode fungeert. Binnen deze cilinder bevindt zich een klein metalen stuk draad dat als een anode fungeert. Wanneer een hoge spanning aanwezig is op de anode van de buis, gebeurt er niets, maar wanneer straaldeeltjes de buis binnenkomen, veroorzaakt dit ionisatie van een inerte tijd en begint het een elektrische stroom te geleiden. Deze stroom kan worden gemeten met speciale instrumenten, maar in dit circuit wordt alleen een signaal gedetecteerd over de aanwezigheid van straling.
Geyer tegencircuit
De geigerteller bestaat uit twee delen: een hoogspanningsbron - een converter en een detector. In het bovenstaande diagram bestaat het hoogspanningscircuit uit een timer 555, waarop de generator is gebouwd. Een timer 555 genereert rechthoekige pulsen, die door de weerstand periodiek de transistor openen en sluiten. Deze transistor drijft een kleine step-up transformator aan. Van de uitgangstransformator wordt de spanning geleverd aan de spanningsverdubbelaar, waar deze oploopt tot ongeveer 500 volt. Vervolgens wordt de spanning gestabiliseerd met behulp van zenerdiodes tot 400 volt, die nodig zijn om de Geiger-tegenbuis te voeden.
De detector bestaat uit een piëzo-elektrisch element dat rechtstreeks zonder versterkers op de buisanode is aangesloten.
Gereedschap & onderdelen
Om dit project te voltooien, hebt u verschillende gereedschappen en materialen nodig.
instrumenten:
- Clippers.
- Stripper voor het strippen van draden.
- Soldeerbout.
- Heet lijmpistool.
gegevens: de meeste zijn te vinden op oudere elektronische apparaten.
- Transformator 8: 800 - het was een transformator van een kapotte wekkervoeding.
- Geiger-buis - gekocht - .
- Timer 555.
- 47K weerstanden (x2).
- Condensator 22nF.
- Condensator 2.2 nF.
- 1K weerstand.
- Elke N-kanaal MOSFET.
- Prototyping board.
- 1n4007 diode (x2).
- Condensator 100 nF bij 500 volt.
- Zenerdiodes - 100 Volt (x4)
- Piëzo-elektrisch element (uit een oude magnetron).
- Draden.
- Solder.
Generatorconstructie met een MOSFET-transistor
Nadat u uw gereedschappen en materialen hebt samengesteld, is het tijd om verder te gaan met het solderen van de componenten. Het eerste wat u moet solderen is een generator en een transistor. Installeer hiervoor elk onderdeel op de meest efficiënte manier op het breadboard. Soldeer bijvoorbeeld de mosfet naast waar met de transformator. Dit helpt je om minder draden te gebruiken tijdens het solderen. Als alle onderdelen aan elkaar zijn gesoldeerd, knipt u de overtollige draad af.
Soldeer de transformator en spanningsverdubbelaar met stabilisatie
Nadat u de generator hebt gemonteerd, moet u de transformatorwikkeling wikkelen met minder weerstand tussen de MOSFET plus power. Soldeer vervolgens de uitgang van de transformator van de hoogspanningswikkeling naar de verdubbelaar. Soldeer vervolgens alle condensatoren en zenerdioden.Na het solderen moet de hoogspanningsvoeding worden gecontroleerd met een voltmeter om te zien of deze correct is gemonteerd en de gewenste spanning levert. Als u een andere Geiger-buis hebt, niet zoals de mijne, kijk dan naar de specificaties om de voedingsspanning te vinden, die kan verschillen. Voeg vervolgens de juiste zenerdioden toe.
Een geigerbuis en detector toevoegen
Het laatste deel en het blijft voor mij om de buis zelf aan het circuit toe te voegen - de teller en detector. We beginnen de draden aan elk uiteinde van de buis te solderen. Soldeer vervolgens de anode aan de uitgang van de gereguleerde stroombron en de kathode aan het piëzo-elektrische element. Soldeer ten slotte het piëzo-elektrische element aan de gemeenschappelijke draad. Dankzij het gebruik van een detector die uit slechts twee componenten bestaat, wordt dit beschouwd als de eenvoudigste Geigerteller. De meeste meer geavanceerde tellers bevatten transistors in de detector. Vanwege deze lage stroom zijn geen stroombegrenzende weerstanden nodig in deze detector.
test
Eindelijk is het tijd om de Geigerteller te controleren! Sluit hiervoor de meter eerst aan op een stroombron. Neem vervolgens een radioactieve bron om te controleren. Houd de stralingsbron met behulp van een tang in de buurt van de Geiger-buis. U hoort een paar merkbare klikken te horen in het piëzo-elektrische element. Dit betekent dat de teller naar behoren werkt. Bekijk de video om dit te horen en te zien. Bedankt voor het lezen!
Bekijk de video van de geigerteller
Disclaimer: dit project werkt met hoogspanning, volg de veiligheidsinstructies en werk met voorzichtigheid.
