Am decis să folosesc o cameră de ionizare mică cu un amplificator de curent construit pe un tranzistor compozit ca senzor.
Dar când am conectat baza tranzistorului compozit direct la firul senzorului, curentul colectorului era practic absent. Mă așteptam să văd ceva curent de scurgere din cauza bazei plutitoare și câștig de zeci de mii. Nu știu dacă toate tranzistoarele npn compuse sunt la fel de bune ca aceste MPSW45A, dar curentul de scurgere a fost surprinzător de scăzut, iar câștigul arăta foarte mare, poate 30.000, cu un curent de bază de câteva zeci de picoampere. (Am verificat câștigul cu un rezistor de test cu o rezistență de 100 MΩ conectat la o sursă de alimentare cu o tensiune de ieșire reglabilă).
Deodată, am văzut o ocazie de a folosi aceste componente convenționale pentru a face un senzor cu adevărat sensibil. Am adăugat un alt tranzistor așa cum se arată mai jos
Cine are nevoie de rezistențe părtinitoare ?! Am folosit o cutie cu un diametru de aproximativ 10 cm, cu o gaură în partea inferioară pentru sârmă de antenă și folie de aluminiu care acoperă partea deschisă. Mi-am dat seama rapid că un rezistor conectat la o bază 2N4403 (10 kΩ) este o idee bună pentru a preveni deteriorarea unui scurtcircuit. Eficiența acestui circuit a fost excelentă, detectând cu ușurință rețeaua de toriu a lămpilor Coleman! Deci de ce să nu adăugați un alt tranzistor compozit? Mi s-a părut ridicol, dar iată ce am construit:
Am folosit o tensiune de alimentare de 9 V, dar aș recomanda utilizarea unei tensiuni puțin mai mari pentru a obține suficient potențial în camera de ionizare. Au fost adăugate rezistoare pentru a proteja împotriva scurtcircuitelor accidentale, care pot deteriora rapid un tranzistor sau un amperometru. În timpul funcționării normale, acestea au un efect redus asupra funcționării circuitului.
Acest circuit funcționează cu adevărat, iar după 5-10 minute necesare pentru a se stabiliza, ar putea detecta o grilă strălucire la o distanță de aproximativ zece centimetri. Dar circuitul s-a dovedit a fi sensibil la schimbările de temperatură, iar citirile amperometrelor au crescut cu o ușoară creștere a temperaturii în cameră. Prin urmare, am decis să adaug compensația de temperatură construind un circuit identic, dar fără un fir de senzor conectat la baza tranzistorului și pornind dispozitivul de măsurare între punctele de ieșire ale ambelor circuite:
Pare un pic confuz, dar destul de ușor de făcut. Circuitul a fost asamblat în aceeași cutie ca în unul dintre proiectele descrise mai sus pe tranzistoarele cu efect de câmp (JFET), iar toate părțile circuitului au fost montate pe o placă de circuit cu 8 pini. Un cititor atent va observa că am folosit de fapt rezistențe cu o rezistență de 2,4 kOhm și 5,6 kOhm, dar aceste diferențe în ratinguri nu joacă un rol important. De asemenea, am folosit un condensator de blocare conectat în paralel cu o baterie cu o valoare de, de exemplu, 10 uF. Firul senzorului este conectat direct la baza tranzistorului și trece printr-un orificiu găurit în partea inferioară a cutiei. Circuitul este destul de sensibil la câmpurile electrice, așa că este o idee bună să ai o carcasă ca aceasta.
Lăsați circuitul să se „încălzească” la câteva minute după aplicarea tensiunii de alimentare, după care ampermetrul ar trebui să scadă la valori foarte mici. Dacă citirile amperometrului sunt negative, treceți firul senzorului la baza unui alt tranzistor și modificați polaritatea conexiunii amperometrului. Dacă o tensiune vizibilă scade pe rezistențe cu o rezistență de 2,2 kOhm, poate fi de până la un volt, încercați să curățați totul cu un solvent și să se usuce complet. Când citirile ampermetrului devin scăzute și stabile, aduceți o sursă radioactivă, cum ar fi un gabarit de strălucire, la fereastra acoperită cu folie și citirile ar trebui să crească rapid. Ca un dispozitiv de măsurare poate fi utilizat un voltmetru digital cu o scală de până la 1 V sau un ampermetru cu o scală de 100 μA. Contorul prezentat mai jos are deja o scară calibrată în unități de radioactivitate, iar o citire de aproximativ 2,2 se datorează efectului rețelei de strălucire.
Acesta este un senzor simplu, având în vedere sensibilitatea sa! Un experimentator activ poate încerca alte tranzistoare, cel mai probabil cele compozite, de exemplu, MPSA18, sau chiar un amplificator de curent controlat de tensiune operațională, de exemplu, CA3080 cu o buclă de feedback deschisă.
