Una vez, el Ministro de Finanzas, pálido como la muerte, apareció en televisión y dijo:
"La crisis financiera no nos afectará". Porque Te lo aseguro.
La población, que sabía mucho sobre las declaraciones hechas por los funcionarios, estaba silenciosamente exhausta y se dispuso a comprar sal, fósforos y azúcar. M. ZhvanetskyRecientemente, el tema de la próxima Tercera Guerra Mundial ha sido popular en los medios estadounidenses (y no solo). Algunos incluso sospechan que será atómico (un ejemplo típico de que Estados Unidos y Rusia se están preparando para Doomsday) y sucederá en los próximos seis meses más o menos. Si ya revisó el botiquín de primeros auxilios, compró cereales, jabón, sal, fósforos y azúcar, entonces es hora de pensar en un atributo tan importante de la reunión del Juicio Final como un dosímetro. El circuito del dosímetro propuesto se caracteriza por una alta sensibilidad y facilidad de fabricación debido a la ausencia de la necesidad de enrollar un transformador de alto voltaje. Además, las ventajas del diseño incluyen el uso de piezas generalizadas y la capacidad de trabajar desde diferentes fuentes de energía (espero que todos recuerden cómo fabricar baterías con papas), por lo que no será demasiado difícil reparar y operar en el mundo postapocalíptico.
* Intensímetro: un dosímetro de la densidad de flujo de energía de las partículas ionizantes.El dosímetro está construido sobre cuatro contadores Geiger-Muller (en adelante, el "tubo" o el contador no es del todo correcto), los populares y asequibles tubos SBM-20. Al comprar, debe prestar atención a la fecha de fabricación.El tubo es sensible a y y está limitado a β , y no es sensible a la radiación α .Características de SBM-20 El SBM-20 está hecho en forma de un tubo de metal corrugado sellado de pared delgada desde el cual se bombea aire, y se agrega gas inerte en lugar de él bajo una ligera presión, con la adición de una impureza (Ne + Br 2+ Ar). Se estira un alambre delgado a lo largo del eje del tubo, y un cilindro de metal se ubica coaxialmente con él. Tanto el tubo como el cable son electrodos: el tubo es el cátodo y el cable es el ánodo. El signo negativo de la fuente de voltaje constante está conectado al cátodo, y a través de la resistencia constante muy grande, más desde la fuente de voltaje constante al ánodo. Cuando una partícula cargada ingresa al contador, se ioniza una cierta cantidad de gas, y bajo la influencia del voltaje entre el cátodo y el ánodo, los iones y los electrones comienzan a moverse: surge una corriente a corto plazo en el tubo. El voltaje en el ánodo del tubo cae brevemente: obtenemos un pulso invertido. SBM-20 tiene contactos para una conexión base. Nunca les sueldes.
. Para conectar el SBM-20, son adecuados los contactos flexibles para una placa de circuito impreso adecuada para fusibles tubulares con un diámetro de 6,3 mm.Los esquemas de los dosímetros antiguos del ejército se basan, en primer lugar, en los requisitos de inmunidad del equipo a los efectos de un pulso electromagnético de una explosión nuclear cercana, energía de baterías generalizadas (dos tamaños de carbono-zinc o alcalinos D (LR20)). Indicación de radiactividad: audible en los auriculares o en los auriculares y simultáneamente en el microamperímetro con una escala con varios rangos y comprobando la fuente de alimentación. Inicialmente, se usó un convertidor de voltaje vibratorio en dosímetros (IBG-58T), y luego un generador en un transistor y un transformador de ferrita; una lámpara: se usó un estabilizador de corona para estabilizar el voltaje.
Esquema del indicador de radioactividad del ejército del ejército checoslovaco IBG-58TLa mayoría de los esquemas en Internet se basan en un convertidor de voltaje que utiliza un transformador en un núcleo de ferrita, que a menudo detiene a aquellos que quieren hacer un dosímetro. Y el voltaje de suministro generalmente aumenta a 12 voltios.Mis principales requisitos para el circuito fueron:- en la aplicación de voltajes utilizados en circuitos con microcontroladores - 5 voltios o menos;
- inductores o transformadores de fácil acceso;
- escalabilidad y la posibilidad de usar otros contadores Geiger-Muller regulando el voltaje dentro de al menos 200-460 voltios;
- que consiste en bloques funcionales separados conectados en serie;
- El diseño puede repararse fácilmente.
Diagrama de un dosímetro con una salida lógica al microcontrolador. Los "bloques" funcionales se resaltan en amarillo y blanco.El primer bloque es un oscilador con una frecuencia constante de aproximadamente 1,5 kHz y un ciclo de trabajo de aproximadamente 1: 1. El generador está construido en un temporizador 555 (en la versión CMOS, alimentado por 3 voltios). La resistencia de sintonización le permite ajustar la frecuencia en el rango de 1.1 a 5.2 kHz, por lo que es posible ajustar la estabilización de voltaje en el rango más amplio. Por defecto, se establece una resistencia de sintonización alta, que corresponde a una frecuencia baja generada.La segunda unidad es un convertidor elevador con un estrangulador en miniatura de 33 mH (Matsutami 09P-333J) que es fácilmente accesible para la compra. En la salida de los cuales, hasta un multiplicador de voltaje, se obtienen casi 300 voltios. Por esta razón, se seleccionó un transistor 2N6517 con un voltaje máximo (K-E) de 350 voltios. La tensión durante el funcionamiento se da a continuación en la forma de onda: La forma de onda
El multiplicador de voltaje utiliza condensadores de película metálica de 22n 400V. Con un condensador electrolítico de salida de 1 microfaradio, el voltaje puede ser de 450 voltios, si una cadena de diodos Zener BZX83V075 (75V x5) está conectada en paralelo, sin la cual el voltaje puede alcanzar 600 voltios, en cuyo caso es necesario usar un condensador de 630 voltios. Al medir alto voltaje, se debe tener en cuenta que el nuevo condensador electrolítico tiene una fuga mayor y debe moldearse. Dentro de los 15 minutos de operación del nuevo condensador, el voltaje se estabiliza. Vista del dispositivo ensamblado en la placa de pruebas
El voltaje en el tubo se estabiliza a 375 voltios. Esto es más bajo que lo recomendado por el fabricante y otras instrucciones para la fabricación de dosímetros, 400 voltios. Traté de medir la dependencia de la sensibilidad del tubo cuando cambia el voltaje, y en el rango de 330-460 voltios, el cambio de voltaje no conduce a un cambio significativo en la sensibilidad, y a aproximadamente 300 voltios hay una ligera disminución. El trabajo del tubo cambia dramáticamente a un voltaje de aproximadamente 270 voltios.El convertidor de voltaje es una fuente bastante suave y la conexión de un voltímetro de 10 megaohmios conduce a una caída de voltaje notable. La influencia del voltímetro será insignificante con su resistencia de aproximadamente 100 megaohmios. Tal voltímetro improvisado se puede hacer conectando un voltímetro de 10 MΩ a través de nueve (9) resistencias de 10 MΩ conectadas en serie. El voltaje medido debe multiplicarse por 10. La sensibilidad del SBM-20 a un voltaje anódico diferente.
La resistencia anódica del contador Geiger está compuesta por cinco resistencias de 1 MΩ. Se incluye una resistencia de 100kΩ en el circuito del cátodo contador, del cual se eliminan los pulsos de salida invertidos, y luego el transistor se lleva a un nivel lógico de 5V. Los pulsos tienen una duración de aproximadamente 250 microsegundos. Estos pulsos son procesados por la entrada del microcontrolador (
puede procesarse con un teléfono inteligente agregando un condensador de separación, como en la publicación de MaxFactor " Cómo hacer un dosímetro y unirlo a Android " ).Si el objetivo es solo indicar la intensidad de la radiación sin más procesamiento, entonces colocaremos otro chip 555, cuyos pulsos de salida son establecidos por una resistencia de recorte dentro de 2.5 ms - 25 ms. A niveles bajos de intensidad de radiación, un LED parpadeante es mucho más notable. También es más notable que el habitual "chisporroteo" el tono de sonido del altavoz activo (zumbador) KPE222A con una frecuencia propia de 3,2 kHz. Unidad adicional de indicación de luz y sonido.
El voltaje en el tubo de 375 voltios permanece constante cuando el voltaje de suministro cambia entre 3.8 y 5.5 V. El convertidor consume 12 mA a 5 voltios, lo que no será un problema para alimentarlo desde la fuente de alimentación del microcontrolador. Como dispositivo separado, el dosímetro puede funcionar a partir de 4 elementos de hidruro de níquel-metal, 3 elementos de Ni-Zn, o desde un estabilizador de 5 V de cualquier fuente con un voltaje de hasta 24 V.Al crear la primera versión del dispositivo en una placa de pruebas, resultó que era necesario prestar atención a limpieza a fondo de la placa de circuito del flujo. Por ejemplo, los restos de pasta de soldadura Pro'sKit causaron corrientes de fuga que redujeron el voltaje en la salida del convertidor de voltaje a 120 voltios. La colofonia clásica es mucho mejor, pero en este caso, es apropiado limpiar el tablero.Si el tubo contador Geiger-Muller está ubicado lejos del tablero, debe prestar atención al cable ya que No todas las especificaciones son adecuadas para 400 voltios. Encontré una falla en un viejo cable coaxial, que se reflejó en la medición de los impulsos. La capacidad del cable también es importante, en el tubo en sí una capacitancia de 4pF y el cable afecta el tiempo que tarda el tubo en recuperarse después de pasar a través de la partícula y, en consecuencia, afecta la linealidad y el límite superior de las mediciones. Es deseable que el cable tenga una capacidad lo más pequeña posible. Carcasa de metal para mostrador Geiger-Muller
Los tubos se pueden colocar directamente en el tablero o dentro de la caja. Medirán el nivel de radiación en el espacio, pero es poco probable que puedan estudiar una fuente puntual de radiación, además, perderán la mayor parte de su sensibilidad a las fuentes de radiación débiles, lo que depende en gran medida de la distancia mínima de la fuente al tubo.Para separar la radiación γ y β , a la que el contador es sensible, se puede usar una caja de aluminio con un diafragma, como en la foto anterior. y y β pasan libremente a través de las ranuras, y solo ypenetra a través de una caja de aluminio de 5 mm. Cuando se instala en la carcasa, el tubo debe estar correctamente orientado, la carcasa está conectada a tierra y el cable está aislado. Para nuestros experimentos, es suficiente usar solo un tubo con cables aislados.El dosímetro montado y encendido registró un fondo de aproximadamente 20 pulsos por minuto. Reaccionó de manera confiable a una bola de vidrio de uranio unida al tubo e incluso a una rejilla de calentamiento (Torio-232) desde una distancia de 10 cm. Las fuentes de radiación más débiles como la ceniza o el detergente generalmente no son muy bien reconocidas por el oído, pero están determinadas de manera convincente por el registro gráfico de los resultados de la medición . A continuación, conectaremos un dosímetro sensible con Arduino y "examinaremos" la radiación radiactiva de los artículos domésticos.Conexión a Arduino
En el futuro cercano, nuestro objetivo será completar la creación de un dispositivo de medición conveniente con una pantalla, con el recálculo de la dosis de exposición a la radiación durante la observación a largo plazo, con una pantalla gráfica o control de los niveles preestablecidos de intensidad de radiación y una señal de alarma cuando se exceden los niveles. Mientras tanto, nos concentraremos en una pantalla gráfica simple. La alta sensibilidad y el mayor filtrado de ruido nos permitirán experimentar con fuentes más débiles de radiación radiactiva.Y así, conecte la salida del dispositivo al Arduino Uno en el pin D2. Los pulsos individuales se suman en una variable a través del procesamiento de interrupción, y el número de pulsos por minuto se muestra gráficamente. Para comenzar los experimentos de dicho programa es suficiente para nosotros. Incluso un tubo puede medir con la suficiente precisión, pero tomará mucho tiempo tomar medidas. Deben gastarse docenas de minutos en ciclos y una medición de varios ciclos puede llevar varias horas. Otra forma de hacer lo mismo que podemos observar en los dispositivos de producción en serie: esto se hace aumentando el número de contadores Geiger-Muller conectados en paralelo, lo que aumentará el número de partículas capturadas. Cómo conectar varios tubos muestra este diagrama:
Conexión en paralelo de varios tubos
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(" ");
}
La siguiente figura muestra el resultado de medir la radiación de la lente de un viejo y potente proyector. El vidrio óptico en comparación con el vidrio de uranio tiene una actividad muy baja. Al escuchar, se observó alguna actividad, pero fue difícil evaluar qué tan grande era. Medición de la actividad de una lente óptica
En la grabación, una red (#) corresponde a un pulso. Los primeros 20 minutos se registró un fondo radiactivo. El número más pequeño de pulsos registrados fue 13, el máximo fue 36. La línea roja muestra el valor promedio, en este caso, 23 pulsos por minuto. Grabación de medición de actividad de lente óptica
Después de 16 minutos de grabación con la lente sobre el tubo, el valor promedio fue de 46 pulsos por minuto. Exactamente el doble. Podemos concluir que la lente óptica contribuyó con 23 pulsos por minuto, aunque este resultado es solo aproximado y no es estadísticamente confiable. Incluso podemos tratar de medir fuentes de radiación débiles como detergentes, cenizas, frutas tropicales, aleaciones de metales, imanes o cualquier otra cosa. De manera similar, podemos tratar de detectar la presencia de fuentes de radiación a distancias cortas, pero quizás de 10, 30 o 100 cm. Un resultado similar, como la lente mencionada, también permite medir un tacómetro antiguo a una distancia de 0.5 metros o verificar los antiguos vertederos de minas cerca de Mnishek Debajo de Brdy.Cuando se realiza un ciclo de medición durante 5 minutos y se realizan 10 ciclos sin una fuente (medición de fondo), y luego 10 ciclos con una fuente, es posible detectar la actividad de los plátanos. Desafortunadamente, no pude determinar específicamente el origen de los plátanos, cuya actividad depende en gran medida de esto. Una medición de 100 minutos por sí sola no es indicativa: un aumento en el número de pulsos en relación con el fondo es aproximadamente del 20%. Y esto podría reducirse a un error estadístico, pero cuando se toman cuatro mediciones seguidas (dos mediciones del fondo, la fuente y dos mediciones en el orden inverso), se vuelve bastante obvio que "hay algo" e incluso podemos evaluar qué tan intenso es. El aporte promedio de banano fue de 4 partículas detectadas por minuto, lo que correspondería a 8 nSv / h. Es difícil lograr mediciones más sensibles y precisas en un período de tiempo razonable. Resultado de medición de radiactividad del plátano
Traducción de publicaciones para Pozor, radiace! de checo. Publicado por Michal Cerny, 17 de junio de 2016.PD: Puedes seguir experimentando con lentes fotográficas porque Algunas lentes fotográficas son notablemente radiactivas (lista).PPS: radiactividad "potásica" de productos alimenticios del libro de Yu.A. Vinogradov. “Radiación ionizante. Detección, control, protección .