EGYSZERŰ SUGáRZáSDETEKTOR

Send

Úgy döntöttem, hogy szenzorként egy kis ionizációs kamrát használunk egy kompozit tranzisztorra épített áram erősítővel.

De amikor a kompozit tranzisztor alapját közvetlenül az érzékelővezetékhez kötöttem, a kollektoráram gyakorlatilag hiányzott. Arra számítottam, hogy némi szivárgási áram van a lebegő alap miatt, és tízezrek nyeresége. Nem tudom, hogy az összes kompozit npn tranzisztor olyan jó-e, mint ezek az MPSW45A-k, de a szivárgási áram meglepően alacsony volt, és az erősítés nagyon magasnak tűnt, talán 30 000, több tíz pikoamper alapáramával. (Az erõsítést egy 100 MΩ ellenállású ellenõrzéssel ellenõriztem, amelyet egy állítható kimeneti feszültségû áramforráshoz csatlakoztattam).

Hirtelen megláttam egy lehetőséget arra, hogy ezeket a hagyományos komponenseket valóban érzékeny érzékelő előállításához használjuk. Felvettem egy újabb tranzisztort az alább látható módon

Kinek szüksége van torzító ellenállásokra ?! Kb. 10 cm átmérőjű kannát használtam, amelynek alján lyuk van az antenna huzalához, és az alumínium fólia a nyitott részt takarja. Gyorsan rájöttem, hogy a 2N4403 alaphoz (10 kΩ) csatlakoztatott ellenállás jó ötlet a rövidzárlat károsodásának elkerülésére. Ennek az áramkörnek a hatékonysága kiváló volt, könnyen felismerte a Coleman lámpa torium rácsát! Akkor miért nem ad hozzá újabb összetett tranzisztorot? Nevetségesnek tűnt, de ezt építettem:

9 V-os tápfeszültséget használtam, de kissé magasabb feszültség használatát javasolom, hogy elegendő potenciált lehessen elérni az ionizációs kamrában. Ellenállásokat adtak hozzá a véletlen rövidzárlatok elleni védelemhez, amelyek gyorsan károsíthatják a tranzisztorot vagy az ampermérőt. Normál működés közben kevés hatással vannak az áramkör működésére.

Ez az áramkör valóban jól működik, és a stabilizációhoz szükséges 5-10 perc elteltével képes körülbelül tíz centiméter távolságra érzékelni az izzító rácsot. Az áramkör azonban érzékenynek bizonyult a hőmérsékleti változásokra, és az ampermérő mérése a szoba hőmérsékletének enyhe emelkedésével nőtt. Ezért úgy döntöttem, hogy hozzáadunk egy hőmérsékleti kompenzációt egy azonos áramkör felépítésével, de a tranzisztor alapjához csatlakoztatott érzékelővezeték nélkül, és a mérőkészülék bekapcsolásával a két áramkör kimeneti pontjai között:

Kicsit zavarónak tűnik, de valójában meglehetősen könnyű megtenni. Az áramkört ugyanabba a konzervdobozba szereljük, mint amelyet a fenti projektekben használtak a terepi tranzisztorokon (JFET), és az áramkör minden részét egy 8 vezetékkel ellátott áramköri táblára szerelték. Egy figyelmes olvasó észreveszi, hogy valójában 2,4 kOhm és 5,6 kOhm ellenállású ellenállásokat használtam, ám ezek a besorolási különbségek nem játszanak nagy szerepet. Használtam egy blokkoló kondenzátort is, amely párhuzamosan van csatlakoztatva egy akkumulátorral, például 10 uF névleges teljesítménygel. Az érzékelő vezetéke közvetlenül csatlakozik a tranzisztor aljához, és áthalad a doboz alján fúrt lyukon. Az áramkör meglehetősen érzékeny az elektromos mezőkre, ezért érdemes ilyen burkolatot viselni.

A tápfeszültség alkalmazása után néhány perccel hagyja, hogy az áramkör „felmelegedjen”, amely után az ampermérő nagyon alacsony értékre csökken. Ha az ampermérő leolvasása negatív, akkor kapcsolja az érzékelő vezetékét egy másik tranzisztor aljára és változtassa meg az ampermérő csatlakozásának polaritását. Ha egy észlelhető feszültség esik a 2,2 kOhm ellenállású ellenállásokon, akkor az lehet egy volt lehet, próbáljon meg mindent oldószerrel megtisztítani, és teljesen megszárítsa. Amikor az ampermérő leolvasása alacsony és stabil, tartson egy radioaktív sugárforrást, például egy gézrácsot a fóliával borított ablakon, és a leolvasásoknak gyorsan növekedniük kell. 1 V-ig terjedő méretű digitális voltmérő vagy 100 μA-es mérőműszer használható mérőkészülékként. Az alább látható mérő skálája már radioaktivitási egységekben van kalibrálva, és kb. 2,2 érték van az izzó rács hatására.

Ez egy egyszerű érzékelő, tekintettel az érzékenységére! Az aktív kísérlet végzője más tranzisztorokat kipróbálhat, valószínűleg kompozitokat, például az MPSA18-at, vagy akár működési feszültségvezérelt áramerősítőt, például CA3080 nyitott visszacsatoló hurokkal.

Send