Une fois, le ministre des Finances, pâle comme la mort, est apparu à la télévision et a déclaré:
«La crise financière ne nous affectera pas.» Parce que. Je vous le dis à coup sûr.
La population, qui en savait beaucoup sur les déclarations des officiels, était silencieusement épuisée et partit acheter du sel, des allumettes et du sucre. M. ZhvanetskyRécemment, le thème de la troisième guerre mondiale à venir a été populaire dans les médias américains (et pas seulement). Certains soupçonnent même qu'il sera atomique (un exemple typique des États-Unis et de la Russie se préparent pour Doomsday) et se produira dans les six prochains mois environ. Si vous avez déjà vérifié la trousse de premiers soins, acheté des céréales, du savon, du sel, des allumettes et du sucre, alors il est temps de penser à un attribut si important de la réunion de Doomsday en tant que dosimètre. Le circuit dosimétrique proposé se caractérise par une sensibilité élevée et une facilité de fabrication en raison de l'absence de besoin d'enrouler un transformateur haute tension. De plus, les avantages de la conception incluent l'utilisation de pièces répandues et la possibilité de travailler à partir de différentes sources d'alimentation (j'espère que tout le monde se souvient comment fabriquer des batteries à partir de pommes de terre), il ne sera donc pas trop difficile de réparer et de fonctionner dans le monde post-apocalyptique.
* Intensimètre - un dosimètre de la densité de flux d'énergie des particules ionisantes.Le dosimètre est construit sur quatre compteurs Geiger-Muller (ci-après dénommés le «tube» ou le compteur n'est pas entièrement correct) - les tubes SBM-20 populaires et abordables. Lors de l'achat, vous devez faire attention à la date de fabrication.Le tube est sensible à y et limité à β , et non sensible au rayonnement α .Caractéristiques du SBM-20 Le SBM-20 est fabriqué sous la forme d'un tube métallique ondulé à paroi mince scellé à partir duquel l'air est pompé et du gaz inerte est ajouté à sa place sous une légère pression, avec l'ajout d'une impureté (Ne + Br 2+ Ar). Un mince fil est tendu le long de l'axe du tube et un cylindre métallique est situé coaxialement à celui-ci. Le tube et le fil sont des électrodes: le tube est la cathode et le fil est l'anode. Le moins de la source de tension constante est connecté à la cathode, et à travers la très grande résistance constante - plus de la source de tension constante à l'anode. Lorsqu'une particule chargée pénètre dans le compteur, une certaine quantité de gaz est ionisée et sous l'influence de la tension entre la cathode et l'anode, les ions et les électrons commencent à se déplacer - un courant à court terme apparaît dans le tube. La tension à l'anode du tube baisse brièvement - nous obtenons une impulsion inversée. Le SBM-20 possède des contacts pour une connexion de base. Ne jamais leur souder.
. Pour connecter le SBM-20, des contacts flexibles pour une carte de circuit imprimé adaptée aux fusibles tubulaires d'un diamètre de 6,3 mm conviennent.Les schémas des anciens dosimètres de l'armée sont basés, tout d'abord, sur les exigences d'immunité des équipements aux effets d'une impulsion électromagnétique provenant d'une explosion nucléaire proche, de l'énergie de batteries répandues (deux tailles carbone-zinc ou alcalines D (LR20)). Indication de radioactivité - soit audible dans le casque ou dans le casque et simultanément sur le micro-ampèremètre avec une échelle à plusieurs gammes et vérification de la source d'alimentation. Initialement, un convertisseur de tension vibrant a été utilisé dans les dosimètres (IBG-58T), puis un générateur sur un transistor et un transformateur en ferrite; une lampe - un stabilisateur corona a été utilisé pour stabiliser la tension.
Schéma de l'indicateur de radioactivité de l'armée de l'armée tchécoslovaque IBG-58TLa plupart des schémas sur Internet sont construits sur un convertisseur de tension utilisant un transformateur sur un noyau en ferrite, ce qui arrête souvent ceux qui veulent faire un dosimètre. Et la tension d'alimentation est généralement augmentée à 12 volts.Mes principales exigences pour le circuit étaient:- dans l'application des tensions utilisées dans les circuits avec microcontrôleurs - 5 volts ou moins;
- inductances ou transformateurs facilement accessibles;
- l'évolutivité et la possibilité d'utiliser d'autres compteurs Geiger-Muller en régulant la tension à au moins 200-460 volts;
- composé de blocs fonctionnels séparés connectés en série;
- La conception peut être facilement réparée.
Schéma d'un dosimètre avec une sortie logique vers le microcontrôleur. Les «blocs» fonctionnels sont surlignés en jaune et blanc.Le premier bloc est un oscillateur avec une fréquence constante d'environ 1,5 kHz et un rapport cyclique d'environ 1: 1. Le générateur est construit sur une minuterie 555 (dans la version CMOS - alimentée par 3 volts). La résistance d'accord vous permet d'ajuster la fréquence dans la plage de 1,1 à 5,2 kHz, il est donc possible d'ajuster la stabilisation de la tension dans la plage la plus large. Par défaut, une résistance d'accord élevée est définie, ce qui correspond à une basse fréquence générée.La deuxième unité est un convertisseur élévateur avec un starter miniature de 33 mH (Matsutami 09P-333J) facilement accessible à l'achat. A la sortie de laquelle, jusqu'à un multiplicateur de tension, on obtient près de 300 volts. Pour cette raison, un transistor 2N6517 avec une tension maximale (K-E) de 350 volts a été sélectionné. La tension au cours du fonctionnement est donnée ci - dessous sur la forme d' onde: la forme d' onde
Le multiplicateur de tension utilise des condensateurs à film métallique 22n 400V. À un condensateur électrolytique de sortie de 1 microfarad, la tension peut être de 450 volts, si une chaîne de diodes Zener BZX83V075 (75V x5) est connectée en parallèle, sans laquelle la tension peut atteindre 600 volts, auquel cas il est nécessaire d'utiliser un condensateur de 630 volts. Lors de la mesure de haute tension, il faut tenir compte du fait que le nouveau condensateur électrolytique présente une fuite plus élevée et doit être moulé. Dans les 15 minutes suivant le fonctionnement du nouveau condensateur, la tension se stabilise. Vue de l'appareil assemblé sur la planche à pain
La tension sur le tube se stabilise à 375 volts. Ceci est inférieur à celui recommandé par le fabricant et aux autres instructions pour la fabrication des dosimètres, 400 volts. J'ai essayé de mesurer la dépendance de la sensibilité du tube lorsque la tension change, et dans la plage de 330-460 volts, le changement de tension ne conduit pas à un changement significatif de sensibilité, et à environ 300 volts, il y a une légère diminution. Le travail du tube change considérablement à une tension d'environ 270 volts.Le convertisseur de tension est une source assez douce et la connexion d'un voltmètre de 10 mégohms entraîne une chute de tension notable. L'influence du voltmètre sera insignifiante avec sa résistance d'environ 100 mégohms. Un tel voltmètre improvisé peut être réalisé en connectant un voltmètre de 10 MΩ à travers neuf (9) résistances de 10 MΩ connectées en série. La tension mesurée doit être multipliée par 10. La sensibilité du SBM-20 à différentes tensions d'anode.
La résistance d'anode du compteur Geiger est composée de cinq résistances de 1 MΩ. Une résistance de 100 kΩ est incluse dans le circuit de contre-cathode, d'où les impulsions de sortie inversées sont supprimées, puis le transistor est amené à un niveau logique de 5V. Les impulsions ont une durée d'environ 250 microsecondes. Ces impulsions sont traitées par l'entrée du microcontrôleur (
peut être traité avec un smartphone en ajoutant un condensateur de séparation - comme dans la publication MaxFactor « Comment faire un dosimètre et le lier à Android » ).Si le but est seulement d'indiquer l'intensité du rayonnement sans traitement supplémentaire, alors nous mettrons une autre puce 555, dont la durée des impulsions de sortie est fixée par une résistance d'ajustement dans les 2,5 ms - 25 ms. À de faibles niveaux d'intensité de rayonnement, une LED clignotante est beaucoup plus visible. La tonalité du haut-parleur actif (buzzer) KPE222A avec une fréquence propre de 3,2 kHz est également plus perceptible que le «crépitement» habituel. Unité supplémentaire d'indication lumineuse et sonore.
La tension sur le tube de 375 volts reste constante lorsque la tension d'alimentation passe de 3,8 à 5,5 V. Le convertisseur consomme 12 mA à 5 volts, ce qui ne sera pas un problème pour l'alimenter à partir de la source d'alimentation du microcontrôleur. En tant qu'appareil séparé, le dosimètre peut fonctionner à partir de 4 éléments nickel-hydrure métallique, 3 éléments Ni-Zn ou d'un stabilisateur 5 V de n'importe quelle source avec une tension allant jusqu'à 24 V.Lors de lacréation de la première version de l'appareil sur une planche à pain, il s'est avéré qu'il était nécessaire de prêter attention nettoyage en profondeur de la carte de circuit imprimé du flux. Par exemple, les restes de pâte à souder Pro'sKit ont provoqué des courants de fuite qui ont réduit la tension à la sortie du convertisseur de tension à 120 volts. La colophane classique est bien meilleure, mais dans ce cas, le nettoyage de la planche est approprié.Si le tube compteur Geiger-Muller est situé loin de la carte, vous devez faire attention au câble car les spécifications de tout le monde ne conviennent pas à 400 volts. J'ai rencontré une panne sur un vieux câble coaxial, qui s'est reflétée dans la mesure des impulsions. La capacité du câble est également importante, au niveau du tube lui-même une capacité de 4pF et le câble affecte le temps qu'il faut au tube pour récupérer après avoir traversé la particule et, en conséquence, affecte la linéarité et la limite supérieure des mesures. Il est souhaitable que le câble ait une capacité aussi petite que possible. Boîtier métallique pour compteur Geiger-Muller
Les tubes peuvent être placés directement sur la planche ou à l'intérieur du boîtier. Ils mesureront le niveau de rayonnement dans l'espace, mais il est peu probable qu'ils soient en mesure d'étudier une source ponctuelle de rayonnement.En outre, ils perdront la majeure partie de leur sensibilité aux sources de rayonnement faibles, ce qui dépend grandement de la distance minimale entre la source et le tube.Pour séparer les rayonnements γ et β auxquels le compteur est sensible, un boîtier en aluminium avec diaphragme peut être utilisé, comme sur la photo précédente. y et β passent librement à travers les fentes, et seulement ypénètre à travers un boîtier en aluminium de 5 mm. Une fois installé dans le boîtier, le tube doit être correctement orienté, le boîtier est mis à la terre, le fil est isolé. Pour nos expériences, il suffit d'utiliser uniquement un tube à fils isolés.Le dosimètre assemblé et allumé a enregistré un fond d'environ 20 impulsions par minute. Il répond de manière fiable à une boule de verre d'uranium fixée au tube et même à une grille chauffante (Thorium-232) à une distance de 10 cm. Les sources de rayonnement plus faibles comme la cendre ou la lessive ne sont généralement pas très bien reconnues à l'oreille, mais elles sont déterminées de manière convaincante par l'enregistrement graphique des résultats de mesure . Ensuite, nous allons connecter un dosimètre sensible à Arduino et «examiner» le rayonnement radioactif des articles ménagers.Connexion à Arduino
Dans un avenir proche, notre objectif sera de terminer la création d'un appareil de mesure pratique avec un affichage, avec recalcul de la dose d'exposition aux radiations pendant une observation à long terme, avec un affichage graphique ou un contrôle des niveaux prédéfinis d'intensité de rayonnement et une alarme lorsque les niveaux sont dépassés. En attendant, nous nous concentrerons sur un affichage graphique simple. Une sensibilité élevée et un filtrage du bruit plus élevé nous permettront d'expérimenter avec des sources de rayonnement radioactif plus faibles.Et donc connectez la sortie de l'appareil à l'Arduino Uno sur la broche D2. Les impulsions uniques sont additionnées dans une variable par traitement d'interruption, et le nombre d'impulsions par minute est affiché graphiquement. Commencer les expérimentations d'un tel programme nous suffit. Un seul tube peut mesurer suffisamment précisément, mais il faudra beaucoup de temps pour prendre des mesures. Des dizaines de minutes doivent être consacrées aux cycles et une mesure de plusieurs cycles peut prendre plusieurs heures. Une autre façon de faire la même chose que nous pouvons observer dans les appareils de production en série - cela se fait en augmentant le nombre de compteurs Geiger-Muller connectés en parallèle, ce qui augmentera le nombre de particules capturées. Comment connecter plusieurs tubes montre ce schéma:
Connexion parallèle de plusieurs tubes
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 figure suivante montre le résultat de la mesure du rayonnement de l'objectif d'un ancien projecteur puissant. Le verre optique par rapport au verre à l'uranium a une très faible activité. Lors de l'écoute, une certaine activité a été notée, mais il était difficile d'évaluer sa taille. Mesure de l'activité d'une lentille optique
Sur l'enregistrement, un réseau (#) correspond à une impulsion. Les 20 premières minutes, un fond radioactif a été enregistré. Le plus petit nombre d'impulsions enregistrées était de 13, le maximum était de 36. La ligne rouge indique la valeur moyenne, dans ce cas, 23 impulsions par minute. Enregistrement de mesure d'activité de lentille optique
Après 16 minutes d'enregistrement avec la lentille posée sur le tube, la valeur moyenne était de 46 impulsions par minute. Exactement deux fois plus. Nous pouvons conclure que la lentille optique a fourni 23 impulsions par minute, bien que ce résultat ne soit qu'approximatif et non statistiquement fiable. Nous pouvons même essayer de mesurer de faibles sources de rayonnement telles que les détergents à lessive, les cendres, les fruits tropicaux, les alliages métalliques, les aimants ou autre chose. De même, nous pouvons essayer de détecter la présence de sources de rayonnement sur de courtes distances, mais peut-être 10, 30 ou 100 cm. Un résultat similaire, comme l'objectif mentionné, prévoit également de mesurer un vieux tachymètre à une distance de 0,5 mètre ou de vérifier d'anciens dépôts de mines près de Mnishek Sous Brdy.Lorsque vous effectuez un cycle de mesure pendant 5 minutes, et que vous effectuez 10 cycles sans source (mesure de fond), puis 10 cycles avec une source, il est possible de détecter l'activité des bananes. Malheureusement, je n'ai pas pu déterminer précisément l'origine des bananes, dont l'activité en dépend assez fortement. Une mesure de 100 minutes seule n'est pas indicative - une augmentation du nombre d'impulsions par rapport à l'arrière-plan est d'environ 20%. Et cela pourrait être réduit à une erreur statistique, mais en prenant quatre mesures d'affilée (deux mesures de l'arrière-plan, la source et deux mesures dans l'ordre inverse), il devient tout à fait évident qu '«il y a quelque chose» et nous pouvons même évaluer son intensité. La contribution moyenne de la banane était de 4 particules détectées par minute, ce qui correspondrait à 8 nSv / h. Des mesures plus sensibles et précises dans un délai raisonnable sont difficiles à réaliser. Résultat de mesure de la radioactivité de la banane
Traduction de publication pour Pozor, radiace! du tchèque. Publié par Michal Cerny, 17 juin 2016.PS: Vous pouvez continuer à expérimenter avec des objectifs photo car certains objectifs photo sont sensiblement radioactifs (liste).PPS: radioactivité "Potassium" des produits alimentaires du livre de Yu.A. Vinogradov. «Rayonnement ionisant. Détection, contrôle, protection . ”