ذات مرة ظهر وزير المالية ، الشاحب كالموت ، على شاشة التلفزيون وقال:
"إن الأزمة المالية لن تؤثر علينا". لأن. اقول لكم بالتأكيد.
السكان ، الذين يعرفون الكثير عن التصريحات التي أدلى بها المسؤولون ، استنفدوا بهدوء وانطلقوا لشراء الملح والكبريت والسكر. M. Zhvanetsky فيالآونة الأخيرة ، كان موضوع الحرب العالمية الثالثة القادمة شائعًا في وسائل الإعلام الأمريكية (وليس فقط). يشك البعض في أنها ستكون ذرية ( مثال نموذجي للولايات المتحدة وروسيا تستعد لقضاء يوم القيامة) وسيحدث في الأشهر الستة المقبلة أو نحو ذلك. إذا كنت قد راجعت بالفعل مجموعة الإسعافات الأولية ، واشتريت الحبوب والصابون والملح والمباريات والسكر ، فقد حان الوقت للتفكير في هذه السمة المهمة لاجتماع يوم القيامة كمقياس الجرعات. تتميز دائرة قياس الجرعات المقترحة بالحساسية العالية وسهولة التصنيع بسبب عدم الحاجة إلى لف محول عالي الجهد. أيضًا ، تشمل مزايا التصميم استخدام أجزاء واسعة الانتشار ، والقدرة على العمل من مصادر طاقة مختلفة (آمل أن يتذكر الجميع كيفية صنع البطاريات من البطاطس) ، لذلك لن يكون من الصعب جدًا إصلاحها وتشغيلها في عالم ما بعد نهاية العالم.
* Intensimeter - مقياس جرعة كثافة تدفق الطاقة للجسيمات المؤينة.تم بناء مقياس الجرعات على أربعة عدادات Geiger-Muller (يشار إليها فيما بعد باسم "الأنبوب" أو العداد ليس صحيحًا تمامًا) - أنابيب SBM-20 الشهيرة والميسورة التكلفة. عند الشراء ، يجب الانتباه إلى تاريخ التصنيع.الأنبوب حساس لـ y ويقتصر على β ، وليس حساسًا لإشعاع α .يتكون SBM-20 على شكل أنبوب معدني مموج ذو جدران رقيقة مختومة يتم ضخ الهواء منه ، ويضاف الغاز الخامل بدلاً منه تحت ضغط طفيف ، مع إضافة شوائب (Ne + Br 2+ ع). يمتد سلك رفيع على طول محور الأنبوب ، وتقع أسطوانة معدنية معه محوريًا. كل من الأنبوب والأسلاك عبارة عن أقطاب كهربائية: الأنبوب هو الكاثود ، والسلك هو الأنود. يتم توصيل ناقص من مصدر الجهد الثابت بالكاثود ، ومن خلال المقاومة الثابتة الكبيرة جدًا - بالإضافة إلى مصدر الجهد المستمر إلى الأنود. عندما يدخل جسيم مشحون إلى العداد ، تتأين كمية معينة من الغاز ، وتحت تأثير الجهد بين الكاثود والأنود ، تبدأ الأيونات والإلكترونات في التحرك - ينشأ تيار قصير المدى في الأنبوب. ينخفض الجهد عند أنود الأنبوب لفترة وجيزة - نحصل على نبض معكوس. يحتوي SBM-20 على جهات اتصال لاتصال أساسي. لا تلحمهم أبدًا.
. لتوصيل SBM-20 ، تكون الاتصالات المرنة للوحة الدوائر المطبوعة المناسبة للمصاهر الأنبوبية التي يبلغ قطرها 6.3 مم مناسبة.تستند مخططات الجرعات العسكرية القديمة ، أولاً وقبل كل شيء ، على متطلبات حصانة المعدات من تأثيرات النبض الكهرومغناطيسي من انفجار نووي قريب ، الطاقة من بطاريات واسعة الانتشار (حجمان من الكربون والزنك أو القلويات D (LR20)). إشارة النشاط الإشعاعي - إما مسموعة في سماعات الرأس أو في سماعات الرأس وفي وقت واحد على مقياس ميكرومتر مع مقياس مع عدة نطاقات والتحقق من مصدر الطاقة. في البداية ، تم استخدام محول جهد اهتزاز في مقاييس الجرعات (IBG-58T) ، ثم مولد على ترانزستور ومحول من الفريت ؛ مصباح - تم استخدام مثبت كورونا لتثبيت الجهد.
مخطط مؤشر الجيش للنشاط الإشعاعي للجيش التشيكوسلوفاكي IBG-58Tمعظم المخططات على الإنترنت مبنية على محول جهد باستخدام محول على قلب من الفريت ، والذي غالبًا ما يوقف أولئك الذين يريدون صنع مقياس الجرعات. وعادة ما يتم زيادة جهد الإمداد إلى 12 فولت.كانت متطلباتي الرئيسية للدائرة هي:- في تطبيق الفولتية المستخدمة في الدوائر ذات وحدات التحكم الدقيقة - 5 فولت أو أقل ؛
- المحاثات أو المحولات التي يسهل الوصول إليها ؛
- قابلية التوسع وإمكانية استخدام عدادات Geiger-Muller أخرى من خلال تنظيم الجهد ضمن 200-460 فولت على الأقل ؛
- تتكون من كتل وظيفية منفصلة متصلة في سلسلة ؛
- يمكن إصلاح التصميم بسهولة.
رسم تخطيطي لمقياس الجرعات مع إخراج منطقي إلى وحدة التحكم الدقيقة. يتم تمييز "الكتل" الوظيفية باللون الأصفر والأبيض.الكتلة الأولى عبارة عن مذبذب بتردد ثابت يبلغ حوالي 1.5 كيلو هرتز ودورة عمل تبلغ حوالي 1: 1. تم بناء المولد على جهاز توقيت 555 (في إصدار CMOS - مدعوم من 3 فولت). يسمح لك مقاوم التوليف بتعديل التردد في النطاق من 1.1 إلى 5.2 كيلو هرتز ، لذلك من الممكن ضبط استقرار الجهد في أوسع نطاق. افتراضيًا ، يتم تعيين المقاوم عالي الضبط ، والذي يتوافق مع التردد المنخفض المولد.الوحدة الثانية عبارة عن محول تصاعدي مع خنق مصغر 33 mH (Matsutami 09P-333J) يمكن الوصول إليه بسهولة للشراء. عند الخرج ، حتى مضاعف الجهد ، يتم الحصول على ما يقرب من 300 فولت. لهذا السبب ، تم اختيار ترانزستور 2N6517 بجهد أقصى (K-E) 350 فولت. وبالنظر إلى الجهد أثناء التشغيل أدناه على الموجي: الموجي
يستخدم مضاعف الجهد مكثفات أغشية معدنية 22n 400V. في مكثف إلكتروليتي خرج 1 μF ، يمكن أن يكون الجهد 450 فولت إذا قمت بتوصيل سلسلة من الثنائيات Zener BZX83V075 (75V x5) بالتوازي ، والتي بدونها يمكن أن يصل الجهد إلى 600 فولت ، وفي هذه الحالة تحتاج إلى استخدام مكثف 630 فولت. عند قياس الجهد العالي ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن المكثف الإلكتروليتي الجديد لديه تسرب أعلى ويجب أن يكون مصبوبًا. في غضون 15 دقيقة من تشغيل المكثف الجديد ، يستقر الجهد. منظر للجهاز المجمع على لوحة التوصيل
يستقر الجهد على الأنبوب عند 375 فولت. هذا أقل من الموصى به من قبل الشركة المصنعة وتعليمات أخرى لتصنيع أجهزة قياس الجرعات ، 400 فولت. حاولت قياس اعتماد حساسية الأنبوب عندما يتغير الجهد ، وفي نطاق 330-460 فولت لا يؤدي تغير الجهد إلى تغيير كبير في الحساسية ، وعند حوالي 300 فولت هناك انخفاض طفيف. يتغير عمل الأنبوب بشكل كبير بجهد حوالي 270 فولت.محول الجهد هو مصدر لطيف إلى حد ما ويؤدي توصيل الفولتميتر 10 ميجا أوم إلى انخفاض جهد ملحوظ. لن يكون تأثير الفولتميتر ضئيلًا بمقاومته لحوالي 100 ميغا أوم. يمكن إجراء مثل هذا الفولتميتر المرتجل عن طريق توصيل الفولتميتر 10 MΩ من خلال تسعة (9) 10 MΩ مقاومات متصلة في سلسلة. يجب مضاعفة الجهد المقاس بمقدار 10. حساسية SBM-20 عند جهد أنود مختلف.
يتكون المقاوم الأنود لعداد جيجر من خمسة مقاومات 1 متر مكعب. يتم تضمين المقاوم 100kΩ في دائرة الكاثود العداد ، والتي تتم إزالة نبضات الإخراج المقلوب منها ، ثم يتم إحضار الترانزستور إلى مستوى منطقي من 5V. تبلغ مدة النبضات حوالي 250 ميكروثانية. تتم معالجة هذه النبضات عن طريق إدخال متحكم (
يمكن معالجتها باستخدام هاتف ذكي عن طريق إضافة مكثف فصل - كما هو الحال في منشور MaxFactor " كيفية صنع مقياس الجرعات وربطه بنظام Android " ).إذا كان الهدف هو الإشارة فقط إلى شدة الإشعاع دون مزيد من المعالجة ، فسوف نضع رقاقة أخرى 555 ، يتم تعيين نبضات الخرج منها بواسطة المقاوم التشذيب في غضون 2.5 مللي ثانية - 25 مللي ثانية. في مستويات منخفضة من كثافة الإشعاع ، يكون مؤشر LED الوامض أكثر وضوحًا. كما يمكن ملاحظته أكثر من "الطقطقة" المعتادة هي نغمة الصوت الخاصة بالسماعة النشطة KPE222A (الجرس) مع تردد eigenfigen 3.2 كيلو هرتز. وحدة إشارة ضوئية وصوت إضافية.
يبقى الجهد على الأنبوب 375 فولت ثابتًا عندما يتغير جهد الإمداد في غضون 3.8 إلى 5.5 فولت. يستهلك المحول 12 مللي أمبير عند 5 فولت ، والتي لن تكون مشكلة في تشغيله من مصدر طاقة متحكم. كجهاز منفصل ، يمكن أن يعمل مقياس الجرعات من 4 عناصر هيدريد معدن النيكل ، 3 عناصر Ni-Zn ، أو من مثبت 5 فولت من أي مصدر بجهد يصل إلى 24 فولت.عند إنشاء الإصدار الأول من الجهاز على لوحة توصيل ، اتضح أنه كان من الضروري الانتباه إلى تنظيف شامل للوحة الدائرة من التدفق. على سبيل المثال ، تسببت بقايا معجون اللحام Pro'sKit في تيارات التسرب التي قللت الجهد عند خرج محول الجهد إلى 120 فولت. الصنوبري الكلاسيكي أفضل بكثير ، ولكن في هذه الحالة ، تنظيف اللوح مناسب.إذا كان أنبوب عداد Geiger-Muller بعيدًا عن اللوحة ، يجب الانتباه إلى الكابل منذ ذلك الحين ليست مواصفات الجميع مناسبة لـ 400 فولت. واجهت انهيارًا في كبل متحد المحور قديم ، انعكس في قياس النبضات. سعة الكبل مهمة أيضًا ، في الأنبوب نفسه سعة 4pF ويؤثر الكابل على الوقت الذي يستغرقه الأنبوب لاستعادة بعد مرور الجسيم ، وبالتالي ، يؤثر على الخطية والحد الأعلى للقياسات. من المستحسن أن يكون للكابل سعة صغيرة قدر الإمكان. الإسكان المعدني لعداد جيجر مولر
يمكن وضع الأنابيب مباشرة على اللوح أو داخل العلبة. سيقيسون مستوى الإشعاع في الفضاء ، ولكن من غير المحتمل أن يتمكنوا من دراسة مصدر إشعاعي نقطي ، بالإضافة إلى ذلك ، سيفقدون معظم حساسيتهم لمصادر الإشعاع الضعيفة ، والتي تعتمد بشكل كبير على الحد الأدنى للمسافة من المصدر إلى الأنبوب.لفصل الإشعاع γ و which ، الذي يكون العداد حساسًا له ، يمكن استخدام علبة ألومنيوم ذات غشاء ، كما في الصورة السابقة. ذ و β يمر بحرية من خلال فتحات، وفقط فييخترق علبة الألومنيوم 5 مم. عند التثبيت في السكن ، يجب أن يكون الأنبوب موجهًا بشكل صحيح ، ويتم تأريض السكن ، ويتم عزل السلك. لتجاربنا ، يكفي استخدام أنبوب فقط مع خيوط معزولة.سجل جهاز قياس الجرعات المجمعة والمفعلة خلفية حوالي 20 نبضة في الدقيقة. استجاب بشكل موثوق إلى كرة من زجاج اليورانيوم متصلة بالأنبوب وحتى إلى شبكة تسخين (Thorium-232) من مسافة 10 سم. مصادر الإشعاع الضعيفة مثل الرماد أو مسحوق الغسيل لا يتم التعرف عليها جيدًا عادة من خلال الأذن ، ولكن يتم تحديدها بشكل مقنع من خلال التسجيل الرسومي لنتائج القياس . بعد ذلك ، سنقوم بتوصيل جهاز قياس جرعات حساس مع Arduino و "فحص" الإشعاع المشع من الأدوات المنزلية.اتصال اردوينو
في المستقبل القريب ، سيكون هدفنا هو استكمال إنشاء جهاز قياس مناسب مع شاشة عرض ، مع إعادة حساب جرعة التعرض للإشعاع أثناء المراقبة طويلة المدى ، مع عرض رسومي أو التحكم في مستويات محددة مسبقًا من كثافة الإشعاع وإشارة إنذار عند تجاوز المستويات. في غضون ذلك ، سنركز على عرض رسومي بسيط. ستسمح لنا الحساسية العالية والتصفية العالية للضوضاء بالتجربة مع مصادر أضعف للإشعاع المشع.وهكذا قم بتوصيل إخراج الجهاز بـ Arduino Uno على دبوس D2. يتم تجميع النبضات الفردية في متغير من خلال معالجة المقاطعة ، ويتم عرض عدد النبضات في الدقيقة بيانياً. لبدء تجارب مثل هذا البرنامج يكفي بالنسبة لنا. يمكن أن يقيس أنبوب واحد بدقة كافية ، ولكن سيستغرق الأمر الكثير من الوقت لأخذ القياسات. يجب قضاء عشرات الدقائق على الدورات ويمكن أن يستغرق قياس واحد لعدة دورات عدة ساعات. طريقة أخرى للقيام بالشيء نفسه الذي نلاحظه في أجهزة الإنتاج التسلسلي - يتم ذلك عن طريق زيادة عدد عدادات Geiger-Muller المتصلة بالتوازي ، مما سيزيد من عدد الجسيمات الملتقطة. يوضح كيفية توصيل عدة أنابيب هذا الرسم التخطيطي:
اتصال موازي لعدة أنابيب
int pocet;
unsigned long time;
void setup() {
pinMode(2, INPUT);
attachInterrupt(0, nacti, RISING);
Serial.begin(9600);
Serial.println(" ");
}
void nacti() {
pocet = pocet++;
}
void loop() {
pocet = 0;
time = millis() + 60000;
while (time > millis()) {}
if (pocet < 10) Serial.print(" ");
if (pocet < 100) Serial.print(" ");
if (pocet < 1000) Serial.print(" ");
Serial.print(pocet);
Serial.print(" ");
for (int i = 0; i < pocet; i++) {
Serial.print("#");
}
Serial.println(" ");
}
يوضح الشكل التالي نتيجة قياس إشعاع العدسة من جهاز عرض قوي قديم. الزجاج البصري بالمقارنة مع زجاج اليورانيوم له نشاط منخفض للغاية. عند الاستماع ، لوحظ بعض النشاط ، ولكن كان من الصعب تقييم حجمه. قياس نشاط العدسة البصرية
عند التسجيل ، تتشابه شبكة واحدة (#) مع نبضة واحدة. أول 20 دقيقة تم تسجيل خلفية مشعة. كان أصغر عدد من النبضات المسجلة 13 ، والحد الأقصى 36 نبضة. ويبين الخط الأحمر متوسط القيمة ، في هذه الحالة ، 23 نبضة في الدقيقة. تسجيل قياس نشاط العدسة البصرية
بعد 16 دقيقة من التسجيل مع وضع العدسة على الأنبوب ، كان متوسط القيمة 46 نبضة في الدقيقة. ضعف ذلك بالضبط. يمكننا أن نستنتج أن العدسة الضوئية ساهمت بـ 23 نبضة في الدقيقة ، على الرغم من أن هذه النتيجة تقريبية فقط ولا يمكن الاعتماد عليها إحصائيًا. يمكننا حتى محاولة قياس مصادر الإشعاع الضعيفة مثل مسحوق الغسيل أو الرماد أو الفاكهة الاستوائية أو السبائك المعدنية أو المغناطيس أو أي شيء آخر. وبالمثل ، يمكننا محاولة الكشف عن وجود مصادر الإشعاع على مسافات قصيرة ، ولكن ربما 10 أو 30 أو 100 سم. ونتيجة مماثلة ، مثل العدسة المذكورة ، توفر أيضًا قياس مقياس سرعة الدوران القديم على مسافة 0.5 متر أو فحص مقالب المنجم القديمة بالقرب من منيشك تحت بردي.عند إجراء دورة قياس لمدة 5 دقائق ، وإجراء 10 دورات بدون مصدر (قياس الخلفية) ، ثم 10 دورات مع مصدر ، من الممكن اكتشاف نشاط الموز. لسوء الحظ ، لم أستطع تحديد أصل الموز على وجه التحديد ، حيث يعتمد نشاطه على هذا بقوة. قياس 100 دقيقة فقط ليس مؤشرا - زيادة في عدد النبضات بالنسبة للخلفية حوالي 20٪. ويمكن تقليل ذلك إلى خطأ إحصائي ، ولكن عند أخذ أربعة قياسات متتالية (قياسين للخلفية ، والمصدر وقياسين بالترتيب العكسي) ، يصبح من الواضح تمامًا أن "هناك شيء ما" ويمكننا حتى تقييم مدى شدته. كان متوسط مساهمة الموز 4 جزيئات تم اكتشافها في الدقيقة ، وهو ما يعادل 8 nSv / h. من الصعب تحقيق قياسات أكثر حساسية ودقة في فترة زمنية معقولة. نتيجة قياس النشاط الإشعاعي للموز
ترجمة المطبوعات ل Pozor ، radiace! من التشيك. نشره ميكال سيرني ، 17 يونيو / حزيران 2016.ملاحظة: يمكنك الاستمرار في تجربة عدسات الصور لأن بعض عدسات الصور مشعة بشكل ملحوظ (قائمة).PPS: النشاط الإشعاعي "البوتاسيوم" للمنتجات الغذائية من كتاب Yu.A. Vinogradov. "الإشعاع المؤين. الكشف والمراقبة والحماية " .