Einmal erschien der Finanzminister, blass wie der Tod, im Fernsehen und sagte:
"Die Finanzkrise wird uns nicht betreffen." Weil. Ich sage es dir sicher.
Die Bevölkerung, die viel über die Aussagen der Beamten wusste, war leise erschöpft und machte sich auf den Weg, um Salz, Streichhölzer und Zucker zu kaufen. M. ZhvanetskyIn letzter Zeit war das Thema des bevorstehenden Dritten Weltkriegs in den amerikanischen (und nicht nur) Medien beliebt. Einige vermuten sogar, dass es atomar sein wird (ein typisches Beispiel für die Vereinigten Staaten und Russland bereitet sich auf den Weltuntergang vor) und wird in den nächsten sechs Monaten oder so geschehen. Wenn Sie bereits das Erste-Hilfe-Set überprüft, Müsli, Seife, Salz, Streichhölzer und Zucker gekauft haben, ist es an der Zeit, über ein so wichtiges Merkmal des Doomsday-Meetings als Dosimeter nachzudenken. Die vorgeschlagene Dosimeterschaltung zeichnet sich durch eine hohe Empfindlichkeit und einfache Herstellung aus, da kein Hochspannungstransformator aufgewickelt werden muss. Zu den Vorteilen des Designs gehören auch die Verwendung weit verbreiteter Teile und die Fähigkeit, mit verschiedenen Stromquellen zu arbeiten (ich hoffe, jeder erinnert sich daran, wie man Batterien aus Kartoffeln herstellt), so dass es in der postapokalyptischen Welt nicht allzu schwierig sein wird, sie zu reparieren und zu betreiben.
* Intensimeter - ein Dosimeter der Energieflussdichte ionisierender Partikel.Das Dosimeter basiert auf vier Geiger-Müller-Zählern (im Folgenden als „Röhre“ bezeichnet oder der Zähler ist nicht ganz korrekt) - den beliebten und erschwinglichen SBM-20-Röhren. Achten Sie beim Kauf auf das Herstellungsdatum.Die Röhre ist empfindlich gegenüber y und auf β begrenzt und nicht empfindlich gegenüber α- Strahlung.SBM-20 wird in Form eines versiegelten dünnwandigen Wellblechrohrs hergestellt, aus dem Luft abgepumpt wird, und stattdessen wird unter leichtem Druck Inertgas unter Zusatz einer Verunreinigung (Ne + Br 2) zugesetzt+ Ar). Ein dünner Draht wird entlang der Achse des Rohrs gespannt, und ein Metallzylinder befindet sich koaxial dazu. Sowohl die Röhre als auch der Draht sind Elektroden: Die Röhre ist die Kathode und der Draht ist die Anode. Das Minus von der Konstantspannungsquelle ist mit der Kathode verbunden und über den sehr großen konstanten Widerstand - Plus von der Konstantspannungsquelle zur Anode. Wenn ein geladenes Teilchen in den Zähler eintritt, wird eine bestimmte Menge Gas ionisiert, und unter dem Einfluss der Spannung zwischen Kathode und Anode beginnen sich Ionen und Elektronen zu bewegen - in der Röhre entsteht ein Kurzzeitstrom. Die Spannung an der Anode der Röhre fällt kurz ab - wir erhalten einen invertierten Impuls. SBM-20 verfügt über Kontakte für eine Basisverbindung. Löten Sie niemals an ihnen.
. Für den Anschluss von SBM-20 eignen sich flexible Kontakte für eine Leiterplatte, die für Rohrsicherungen mit einem Durchmesser von 6,3 mm geeignet ist.Die Schemata alter Armeedosimeter basieren in erster Linie auf den Anforderungen an die Immunität der Ausrüstung gegen die Auswirkungen eines elektromagnetischen Impulses durch eine nahe nukleare Explosion, Strom aus weit verbreiteten Batterien (zwei Kohlenstoff-Zink- oder Alkaligrößen D (LR20)). Radioaktivitätsanzeige - entweder im Kopfhörer oder im Kopfhörer und gleichzeitig am Mikroammeter mit einer Skala mit mehreren Bereichen und Überprüfung der Stromquelle hörbar. Anfänglich wurde ein Vibrationsspannungswandler in Dosimetern (IBG-58T) und dann ein Generator an einem Transistor und einem Ferrittransformator verwendet, eine Lampe - ein Koronastabilisator wurde verwendet, um die Spannung zu stabilisieren.
Schema des Armeeindikators für die Radioaktivität der tschechoslowakischen Armee IBG-58TDie meisten Schemata im Internet basieren auf einem Spannungswandler, der einen Transformator auf einem Ferritkern verwendet, wodurch häufig diejenigen gestoppt werden, die ein Dosimeter herstellen möchten. Und die Versorgungsspannung wird normalerweise auf 12 Volt erhöht.Meine Hauptanforderungen für die Strecke waren:- beim Anlegen von Spannungen in Schaltkreisen mit Mikrocontrollern - 5 Volt oder weniger;
- leicht zugängliche Induktivitäten oder Transformatoren;
- Skalierbarkeit und die Möglichkeit, andere Geiger-Müller-Zähler zu verwenden, indem die Spannung auf mindestens 200-460 Volt geregelt wird;
- bestehend aus getrennten Funktionsblöcken, die in Reihe geschaltet sind;
- Das Design kann leicht repariert werden.
Diagramm eines Dosimeters mit einem Logikausgang an den Mikrocontroller. Funktionsblöcke werden gelb und weiß hervorgehoben.Der erste Block ist ein Oszillator mit einer konstanten Frequenz von ungefähr 1,5 kHz und einem Arbeitszyklus von ungefähr 1: 1. Der Generator basiert auf einem 555-Timer (in der CMOS-Version - mit 3 Volt betrieben). Mit dem Abstimmwiderstand können Sie die Frequenz im Bereich von 1,1 bis 5,2 kHz einstellen, sodass die Spannungsstabilisierung im weitesten Bereich eingestellt werden kann. Standardmäßig ist ein hoher Abstimmwiderstand eingestellt, der einer niedrigen erzeugten Frequenz entspricht.Die zweite Einheit ist ein Aufwärtswandler mit einer 33-mH-Miniaturdrossel (Matsutami 09P-333J), die zum Kauf leicht zugänglich ist. Am Ausgang werden bis zu einem Spannungsvervielfacher fast 300 Volt erhalten. Aus diesem Grund wurde ein 2N6517-Transistor mit einer maximalen Spannung (K-E) von 350 Volt ausgewählt. Die Spannung während des Betriebs wird unten auf der Wellenform angegeben: Die Wellenform
Der Spannungsvervielfacher verwendet 22n 400V Metallfilmkondensatoren. Bei einem elektrolytischen Ausgangskondensator von 1 Mikrofarad kann die Spannung 450 Volt betragen, wenn eine Kette von Zenerdioden BZX83V075 (75 V x 5) parallel geschaltet ist, ohne die die Spannung 600 Volt erreichen kann. In diesem Fall muss ein 630 Volt-Kondensator verwendet werden. Bei der Messung von Hochspannung muss berücksichtigt werden, dass der neue Elektrolytkondensator eine höhere Leckage aufweist und geformt werden muss. Innerhalb von 15 Minuten nach Betrieb des neuen Kondensators stabilisiert sich die Spannung. Ansicht des zusammengebauten Geräts auf dem Steckbrett
Die Spannung an der Röhre stabilisiert sich bei 375 Volt. Dies ist niedriger als die vom Hersteller empfohlene und andere Anweisungen für die Herstellung von Dosimetern, 400 Volt. Ich habe versucht, die Abhängigkeit der Empfindlichkeit der Röhre zu messen, wenn sich die Spannung ändert, und im Bereich von 330 bis 460 Volt führt die Spannungsänderung nicht zu einer signifikanten Änderung der Empfindlichkeit, und bei etwa 300 Volt gibt es eine leichte Abnahme. Die Arbeit der Röhre ändert sich bei einer Spannung von etwa 270 Volt dramatisch.Der Spannungswandler ist eine ziemlich sanfte Quelle und der Anschluss eines 10-Megaohm-Voltmeters führt zu einem merklichen Spannungsabfall. Der Einfluss des Voltmeters ist mit einem Widerstand von etwa 100 Megaohm unbedeutend. Ein solches improvisiertes Voltmeter kann durch Anschließen eines 10-MΩ-Voltmeters an neun (9) 10-MΩ-Widerstände erfolgen, die in Reihe geschaltet sind. Die gemessene Spannung muss mit 10 multipliziert werden. Die Empfindlichkeit des SBM-20 bei unterschiedlicher Anodenspannung.
Der Anodenwiderstand des Geigerzählers besteht aus fünf 1 MΩ-Widerständen. In der Gegenkathodenschaltung ist ein 100 kΩ-Widerstand enthalten, von dem die invertierten Ausgangsimpulse entfernt werden, und dann wird der Transistor auf einen logischen Pegel von 5 V gebracht. Impulse haben eine Dauer von etwa 250 Mikrosekunden. Diese Impulse werden vom Eingang des Mikrocontrollers verarbeitet (
kann mit einem Smartphone durch Hinzufügen eines Trennkondensators verarbeitet werden - wie in der MaxFactor- Veröffentlichung „ So erstellen Sie ein Dosimeter und binden es an Android “ ).Wenn das Ziel nur darin besteht, die Strahlungsintensität ohne weitere Verarbeitung anzuzeigen, setzen wir einen weiteren Chip 555 ein, dessen Dauer der Ausgangsimpulse durch einen Trimmwiderstand innerhalb von 2,5 ms - 25 ms eingestellt wird. Bei geringer Strahlungsintensität fällt eine blinkende LED viel deutlicher auf. Auffälliger als das übliche „Knistern“ ist auch der Klang des aktiven Lautsprechers KPE222A (Summer) mit einer Eigenfrequenz von 3,2 kHz. Zusätzliche Licht- und Tonanzeigeeinheit.
Die Spannung an der Röhre von 375 Volt bleibt konstant, wenn sich die Versorgungsspannung innerhalb von 3,8 bis 5,5 V ändert. Der Wandler verbraucht 12 mA bei 5 Volt, was kein Problem für die Stromversorgung über die Stromquelle des Mikrocontrollers darstellt. Als separates Gerät kann das Dosimeter mit 4 Nickel-Metallhydrid-Elementen, 3 Ni-Zn-Elementen oder einem 5-V-Stabilisator einer beliebigen Quelle mit einer Spannung von bis zu 24 V betrieben werden.Bei der Erstellung der ersten Version des Geräts auf einem Steckbrett stellte sich heraus, dass darauf geachtet werden musste gründliche Reinigung der Leiterplatte von Flussmitteln. Beispielsweise verursachten die Reste der Pro'sKit-Lötpaste Leckströme, die die Spannung am Ausgang des Spannungswandlers auf 120 Volt reduzierten. Klassisches Kolophonium ist viel besser, aber in diesem Fall ist die Reinigung der Platte angemessen.Wenn sich das Geiger-Müller-Gegenrohr weit von der Platine entfernt befindet, sollten Sie seitdem auf das Kabel achten Nicht alle Spezifikationen sind für 400 Volt geeignet. Ich stieß auf einen Ausfall eines alten Koaxialkabels, der sich in der Messung von Impulsen widerspiegelte. Die Kabelkapazität ist ebenfalls wichtig, da an der Röhre selbst eine Kapazität von 4 pF vorhanden ist und das Kabel die Zeit beeinflusst, die die Röhre benötigt, um sich nach dem Durchgang durch das Partikel zu erholen, und dementsprechend die Linearität und die obere Messgrenze beeinflusst. Es ist wünschenswert, dass das Kabel eine möglichst kleine Kapazität hat. Metallgehäuse für Geiger-Müller-Theke
Die Röhren können direkt auf der Platine oder im Inneren des Gehäuses platziert werden. Sie werden das Strahlungsniveau im Weltraum messen, aber es ist unwahrscheinlich, dass sie eine Punktstrahlungsquelle untersuchen können. Außerdem verlieren sie den größten Teil ihrer Empfindlichkeit gegenüber schwachen Strahlungsquellen, was stark vom Mindestabstand von der Quelle zur Röhre abhängt.Um die γ- und β- Strahlung zu trennen , für die der Zähler empfindlich ist, kann ein Aluminiumgehäuse mit einer Membran verwendet werden, wie auf dem vorherigen Foto. y und β passieren frei die Schlitze und nur ydringt durch ein 5 mm Aluminiumgehäuse ein. Beim Einbau in das Gehäuse muss das Rohr korrekt ausgerichtet sein, das Gehäuse ist geerdet, der Draht ist isoliert. Für unsere Experimente reicht es aus, nur ein Rohr mit isolierten Leitungen zu verwenden.Das zusammengebaute und eingeschaltete Dosimeter zeichnete einen Hintergrund von etwa 20 Impulsen pro Minute auf. Es reagierte zuverlässig auf eine Uranglaskugel, die aus einer Entfernung von 10 cm am Rohr und sogar an einem Heizgitter (Thorium-232) befestigt war . Schwächere Strahlungsquellen wie Asche oder Waschpulver werden vom Ohr normalerweise nicht sehr gut erkannt, aber durch die grafische Aufzeichnung der Messergebnisse überzeugend bestimmt . Als nächstes werden wir ein empfindliches Dosimeter mit Arduino verbinden und die radioaktive Strahlung von Haushaltsgegenständen "untersuchen".Verbindung zu Arduino
In naher Zukunft wird es unser Ziel sein, die Schaffung eines praktischen Messgeräts mit einer Anzeige mit Neuberechnung der Strahlenexposition während der Langzeitbeobachtung, einer grafischen Anzeige oder Steuerung der voreingestellten Strahlungsintensität und einem Alarm bei Überschreitung der Werte abzuschließen. In der Zwischenzeit konzentrieren wir uns auf eine einfache grafische Darstellung. Eine hohe Empfindlichkeit und eine höhere Rauschfilterung ermöglichen es uns, mit schwächeren Quellen radioaktiver Strahlung zu experimentieren.Verbinden Sie daher den Ausgang des Geräts mit dem Arduino Uno an Pin D2. Einzelne Impulse werden durch Interrupt-Verarbeitung in einer Variablen summiert und die Anzahl der Impulse pro Minute wird grafisch angezeigt. Die Experimente eines solchen Programms zu starten, reicht uns. Selbst ein Röhrchen kann genau genug messen, aber es wird viel Zeit in Anspruch nehmen, um Messungen durchzuführen. Dutzende Minuten müssen für Zyklen aufgewendet werden, und eine Messung mehrerer Zyklen kann mehrere Stunden dauern. Eine andere Möglichkeit, dasselbe zu tun, was wir in Serienproduktionsgeräten beobachten können - dies geschieht durch Erhöhen der Anzahl der parallel geschalteten Geiger-Müller-Zähler, wodurch die Anzahl der eingefangenen Partikel erhöht wird. Das Anschließen mehrerer Röhren zeigt dieses Diagramm:
Parallelschaltung mehrerer Röhren
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(" ");
}
Die folgende Abbildung zeigt das Ergebnis der Messung der Linsenstrahlung eines alten leistungsstarken Projektors. Optisches Glas hat im Vergleich zu Uranglas eine sehr geringe Aktivität. Beim Zuhören wurde eine gewisse Aktivität festgestellt, aber es war schwierig zu beurteilen, wie groß sie war. Messung der Aktivität einer optischen Linse
Bei der Aufnahme entspricht ein Gitter (#) einem Impuls. In den ersten 20 Minuten wurde ein radioaktiver Hintergrund aufgezeichnet. Die kleinste Anzahl aufgezeichneter Impulse betrug 13, das Maximum 36. Die rote Linie zeigt den Durchschnittswert, in diesem Fall 23 Impulse pro Minute. Aufzeichnung der optischen Linsenaktivitätsmessung
Nach 16 Minuten Aufnahme mit der auf der Röhre liegenden Linse betrug der Durchschnittswert 46 Impulse pro Minute. Genau doppelt so viel. Wir können daraus schließen, dass die optische Linse 23 Impulse pro Minute lieferte, obwohl dieses Ergebnis nur annähernd und statistisch nicht zuverlässig ist. Wir können sogar versuchen, schwache Strahlungsquellen wie Waschmittel, Asche, tropische Früchte, Metalllegierungen, Magnete oder irgendetwas anderes zu messen. In ähnlicher Weise können wir versuchen, das Vorhandensein von Strahlungsquellen in kurzen Entfernungen, aber vielleicht 10, 30 oder 100 cm, zu erfassen. Ein ähnliches Ergebnis wie das erwähnte Objektiv ermöglicht auch die Messung eines alten Drehzahlmessers in einer Entfernung von 0,5 Metern oder die Überprüfung alter Minenhalden in der Nähe von Mnishek Unter Brdy.Wenn ein Messzyklus für 5 Minuten und 10 Zyklen ohne Quelle (Hintergrundmessung) und dann 10 Zyklen mit einer Quelle durchgeführt werden, ist es möglich, die Aktivität von Bananen zu erfassen. Leider konnte ich die Herkunft der Bananen, deren Aktivität davon stark abhängt, nicht genau bestimmen. Eine Messung von 100 Minuten allein ist nicht indikativ - eine Zunahme der Anzahl von Impulsen relativ zum Hintergrund beträgt etwa 20%. Und dies könnte auf einen statistischen Fehler reduziert werden, aber wenn vier Messungen hintereinander durchgeführt werden (zwei Messungen des Hintergrunds, der Quelle und zwei Messungen in umgekehrter Reihenfolge), wird es ziemlich offensichtlich, dass „es etwas gibt“ und wir können sogar bewerten, wie intensiv es ist. Der durchschnittliche Bananenbeitrag betrug 4 Partikel pro Minute, was 8 nSv / h entsprechen würde. Sensitivere und genauere Messungen in einem angemessenen Zeitraum sind schwer zu erreichen. Ergebnis der Messung der Bananenradioaktivität
Publikationsübersetzung für Pozor, Radiace! aus tschechisch. Gepostet von Michal Cerny, 17. Juni 2016.PS: Sie können weiter mit Fotoobjektiven experimentieren, weil Einige Fotoobjektive sind merklich radioaktiv (Liste).PPS: "Kalium" -Radioaktivität von Lebensmitteln aus dem Buch von Yu.A. Vinogradov. „Ionisierende Strahlung. Erkennung, Kontrolle, Schutz . “