Meie inimtegevusest tingitud katastroofide ajastul on vaja end kaitsta nende tagajärgede eest radioaktiivse saaste näol. Ja selleks tuleb tuvastada ioniseeriv kiirgus. Seetõttu võib iga raadioamatöör tööstuslike seadmete puudumisel proovida oma kätega Geigeri loendurit valmistada.
Mis on Geigeri loendur?
Radioaktiivse fooni mõõtmiseks on teadlased ja insenerid välja töötanud seadmed – Geigeri loendurid. Alfa-, beeta- ja gammakiirguse andurina kasutatakse inertgaaside seguga täidetud suletud gaaslahendustoru, mis on saanud nime Geigeri-Mülleri loenduri leiutajate järgi. Kuid professionaalsed seadmed ei ole tänapäeva võhikule kergesti ligipääsetavad ja üsna kallid.
Selliseid struktuure on välja töötatud mitu. DIY Geigeri loendur neoonlambist võib isegi kõige ettevalmistamatuma jälitaja postapokalüptilises maailmas ellu jääda.
Erinevad improviseeritud kujundusedGeigeri loendurid
Geigeri loenduri on välja töötanud ja valmistanud paljud amatöördisainerid oma kätega. Disainivõimalusi on palju. Levinud kodused arendusskeemid on teada:
- Radiomeeter, mis kasutab beeta- ja gamma-andurina fluorestsents- või neoonkäivitit.
- Lihtne omatehtud kiirgusindikaator, mis põhineb STS-5 anduril.
- Lihtsaim dosimeeter koos anduriga SBM-20.
- Väikese suurusega kiirgusindikaator, mis põhineb SBT-9 anduril.
- Ioniseeriva kiirguse indikaator, mis põhineb pooljuhtseadme – dioodi – anduril.
- Lihtsaim kiirgusindikaator PET-pudelist ja purgist valmistatud isetehtud tühjendusseadmega.
Disaini eelised ja puudused
Andureid SBM-20, STS-5, SBT-9 kasutavate isevalmistatud dosimeetrite ja kiirgusindikaatorite konstruktsioonid on üsna lihtsad ja kõrge tundlikkusega. Kuid neil on väga oluline puudus – need on tööstuslikud ioniseeriva kiirguse andurid, millele on raske juurde pääseda ja mida on kallis osta.
Pooljuhtseadme anduriga kiirgusindikaator on odav, kuid pooljuhtide karakteristikute mittelineaarsuse tõttu on seda keeruline seadistada, see on tundlik temperatuuri ja toitepinge muutuste suhtes.
PET-pudelist isetehtud anduriga seade on ülilihtne, kuid nõuab väljatransistoriga vooluringi, mis isetegijal alati käepärast pole. Lisaks on väljatransistorid altid tugevate mõjude korral lagunemakiirgus.
Kõige soodsamad on vigaste luminofoor- või neoonlampide starteripõhiste anduritega konstruktsioonid. Starterist pärineva anduri, nagu neoonlambi, puudusteks on tundlikkus temperatuuri ja toitepinge muutuste suhtes, vajadus andurit valguse ja elektromagnetkiirguse eest kaitsta. Eelised hõlmavad Geigeri loenduri oma kätega valmistamise ja seadistamise lihtsust.
Kiirgusindikaatori skeem, mille andur on neoonlamp
Geigeri loenduri valmistamine oma kätega peaks algama seadme vooluringi skeemi uurimisega. See vooluahel kasutab gamma- ja beetaandurina neoonpirni.
Katleme vooluringi skeemi.
Dioodi D1 kasutatakse vahelduvvoolu alaldamiseks. Konstantse 100 V pinge tagamiseks kasutati zeneri dioodil D2 põhinevat stabiliseerimisahelat. Takisti R1 parameetrid sõltuvad toitepingest Vac ja arvutatakse valemiga
R1=(Vac-100V)/(5 mA).
Muutuv takistus R2 seab neoonpirni pinge süütepingest veidi madalamale. Ooterežiimis olev neoonlamp ei tohiks põleda. Kui radioaktiivsed osakesed lendavad läbi klaaskolbi, ioniseerub inertgaas ja lamp vilgub.
Sellel hetkel, kui lamp vilgub, tekib takistusel R3 pingelang ja neoonlamp süttibpinge, väiksem kui hoidepinge. Lambil ei toimu voolu, kuni see ioniseerivast osakesest süttib. Lühikese voolu läbimise hetkel läbi lambi kostab valjuhääldist vali klõps. Pärast Geigeri loenduri oma kätega neoonlambist kokkupanemist võite alustada selle seadistamist.
Geigeri loenduri seadistamine ja kalibreerimine
Postapokalüptilise Geigeri loenduri väljatöötatud mudelit on lihtne oma kätega seadistada. Muutuva takistusega R2 lülitatakse seade ooterežiimi, neoonlambi anduri käivitamise äärel. Lisaks läheneb katse jaoks tolmune k alts radioaktiivsuse indikaatorile ja seadme tundlikkust reguleeritakse reguleeriva takistiga R2. Kuna tolm on täis radioaktiivseid isotoope, peaks radioaktiivsuse neoonindikaator õige reguleerimise korral perioodiliselt vilkuma ning kõlaripeast peaks kostma piiksuvaid helisid ja klõpse.
Seadme täpsemaks kalibreerimiseks peate kasutama saadaolevat kiirgusallikat. See võib olla sõjaväe raadioseadmete lülituslüliti, millele on rakendatud helendavat radioaktiivset fosforit. Kalibreerimine toimub näidisstandardse dosimeetri abil. Omatehtud Geigeri loenduri töösagedus on kohandatud tööstusliku dosimeetri kiirgustaseme loendamise sagedusele. Kalibreerimiseks võib kasutada ka standardset kiirgusallikat, mis on tavaliselt varustatud sõjaväe dosimeetriga.
Materjalid ja tööriistad Geigeri loenduri kokkupanekuks
Oma kätega Geigeri loenduri kokkupanemisel materjalidvõib kasutada kõiki raadioamatööridele kättesaadavaid. Peaasi, et raadiokomponentide reitingud vastaksid ül altoodud diagrammile. Anduriks on vaja õigesti valida neoonlamp, et süütepinge vastaks ligikaudu 100 V. Sellisel juhul võivad raadiokomponendid olla nii imporditud kui ka kodumaised. Osade parameetrid tuleb valida teatmekirjandust kasutades.
Oluline on märkida, et antud vooluringi skeemil kasutatakse trafodeta vooluahela vahelduvat toitepinget vooluvõrgust Vac \u003d 220 V ja see on kehale elektrilöögi jaoks ohtlik. Elektrivigastuste vältimiseks peaks instrumendi korpus olema valmistatud elektrit isoleerivast materjalist. Selleks sobivad pleksiklaas, getinax, klaaskiud, polüstüreen ja muud laminaadid.
Oma kätega Geigeri loenduri kokkupanemisel kasutatakse kõige mitmekesisemat tööriista:
- Raadiokomponentide jootmiseks on vaja 60 W elektrilist jootekolbi.
- Rauasaagi kasutatakse laialdaselt fooliumklaaskiu lõikamiseks trükkplaatide valmistamisel. Seda kasutatakse plastist kehaosade lõikamiseks ja lõikamiseks.
- Elektritrelli kasutatakse trükkplaadi aukude puurimiseks, korpuse monteerimiseks nurkadesse.
- Pintsetid on elektriahela jootmisel ja paigaldamisel väikeste osadega töötamiseks hädavajalikud.
- Raadiokomponentide väljaulatuvate juhtmete lõikamiseks on soovitatav kasutada küljelõikureid.
- Seadme kasutuselevõtuks on hädavajalik elementaarne tester, millega läheb vajamõõta katsepunktides pinget ja muid elektrilisi parameetreid.
- Tõelise postapokalüptilise Geigeri loenduri autonoomse toiteallika jaoks on soovitatav ühendada 4,5–9 V aku, mille jaoks kasutage mis tahes lihtsat pingemuunduri ahelat kuni 220 V vahelduvvooluni.
Elektri ja radioaktiivsete materjalidega töötamisel tuleb järgida ohutust.
