Dosimeter untuk Seryozha. Bagian II Tabung centenary vs atom damai

Pada bagian pertama cerita saya, saya berbicara tentang produsen, tanpa ragu, tentang dosimeter TOP TOP. Terlepas dari semua kelebihan mereka, kerugian utama - kurangnya penjualan ritel dan harga tinggi bahkan di pasar sekunder - mengurangi kegunaan perangkat ini hingga rata-rata pengguna menjadi nol. Klaim utama untuk peralatan untuk memantau radiasi latar belakang dari orang awam adalah sederhana dan murah. Oleh karena itu, hari ini saya akan mencoba menggambarkan visi saya tentang detektor radioaktivitas sederhana yang dibuat pada lutut. Tidak ada alat penggiling di sana seharga ratusan dan ribuan dolar, transformator yang berliku dan papan sirkuit cetak etsa. Hari ini, di bawah potongan adalah apa yang ada dalam kekuatan setiap orang yang memiliki tingkat standar literasi teknis.

Masalahnya adalah bahwa radiasi tidak terlihat, tetapi ini tidak berarti tidak. Setiap keluarga memiliki termometer di rumah, meskipun ibu dapat meletakkan tangan di dahi anaknya dan merasakan jika suhunya tinggi. Tetapi tidak ada yang memiliki dosimeter di rumah, meskipun radiasi tidak lebih berbahaya daripada demam, dan tidak satu pun dari indra dapat merasakannya.
L.A. Antonovskaya (Polimaster) dalam sebuah wawancara dengan majalah Office Life

Baru-baru ini, terutama mengingat peristiwa di Severodvinsk , gagasan tentang apa yang disebut pemantauan nasional terhadap situasi radiasi (webcam + dosimeter + penyiaran). Pencipta konsep seperti itu dengan tulus percaya bahwa jika stasiun komunikasi tiba-tiba menghilang setelah kejadian, maka dengan beberapa perangkat mereka ini tentu tidak akan terjadi. Menurut pendapat subjektif saya, "pemantauan orang" terbaik = saluran telegram + smartphone dengan kamera dan geolokasi + setiap (!) Dosimeter. Saya segera ingin menulis jaringan IRC, mengingat siaran daring tentang penembakan Gedung Putih . Dengan upaya minimal dan ketersediaan sukarelawan, dengan peralatan seperti itu sangat mungkin untuk menetapkan fungsi peta waktu-nyata dari situasi radiasi di satu kota atau bahkan negara. “Bottleneck” dalam sistem ini adalah dosimeter. Karena walaupun ada fakta bahwa “ dos Master-1 diproduksi lebih dari satu juta unit ”, 30 tahun setelah pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl di ibu kota republik, tidak mungkin untuk membeli dosimeter di tempat lain di ritel yang paling terpengaruh oleh kecelakaan itu. Tidak ada

Meskipun perlu diakui bahwa suara "tentang radiofobia yang tidak berguna" semakin mulai terdengar. Selain itu, kadang-kadang "anti radiophobes" ini mencapai titik absurditas. Apa yang bernilai setidaknya berbagai macam pilihan dari "rekan ilmuwan, rekanan profesor dengan kandidat." Secara khusus, dokter ilmu sejarah, peneliti terkemuka di Institute for International Security Problem, associate professor Universitas Negeri Moskow Aleksey Valerievich Fenenko (dengan nama samaran Valery Alekseev) dengan penuh semangat membuktikan , misalnya, bahwa perang nuklir itu manusiawi, hehe.


Saya mengingat masa kecil saya dan tahun-tahun "pasca-Chernobyl Uni Soviet", untuk beberapa alasan saya hanya ingat perasaan putus asa dari ketidakberdayaan orang tua saya. Ketika segala sesuatu di sekitar tercekik dengan banyak desas-desus, kebohongan, spekulasi dan tidak ada yang tahu apa yang harus dilakukan. Semua orang di sekitar melarikan diri dalam kepanikan "karena radiasi" dan Anda tidak dapat memperkirakan skala radiasi ini, dan Anda tidak tahu di mana harus berlari dan apakah itu layak dijalankan ... Dari masa kanak-kanak saya menemukan aksioma "Jaminan terbaik adalah mengetahui dan mampu! ".

Jadi, lanjutkan tentang detektor pada jari.

Tentang jenis radiasi pengion dan metode untuk deteksi mereka

Bagi sebagian besar orang, peralatan dosimetrik minimum adalah perangkat pensinyalan yang memicu kelebihan latar belakang gamma. Penggemar sudah membutuhkan nilai digital yang akurat, sensitivitas tinggi, akumulasi dosis, dll. Dosimeter rumah tangga fungsional minimal diwajibkan untuk mendeteksi radiasi gamma dan radiasi beta keras dan memiliki mode pencarian (mis. Mengambil / bergetar untuk setiap kasus pendaftaran kuantum / partikel). Dosimeter rumah tangga yang baik - itu harus merasakan radiasi beta lembut, dan lebih baik, radiasi alfa di samping. Perangkat untuk menilai radioaktivitas produk juga harus memiliki fungsionalitas yang mirip dengan dosimeter yang baik. Omong-omong, produk umumnya merupakan masalah yang berbeda. Untuk tidak seperti emisi dan kecelakaan spontan, radioisotop Chernobyl yang sama telah lama mengubah izin tinggal mereka. Setelah menghilang, pindah ke produk makanan, mereka menjadi sangat dekat dengan "usus" seseorang dan ribuan kali (1 / kuadrat jarak) meningkatkan bahaya mereka kepada semua orang yang mengkonsumsi produk ini. Kami akan membicarakan ini secara terpisah. Sementara itu, pengantar detektor radiasi.

Tujuan dari detektor umum ditunjukkan pada tabel di bawah ini (halo kepada mahasiswa pascasarjana Prof. Davydov;) jika dia membaca artikel).


Dapat dilihat bahwa penghitung Geiger-Muller sangat cocok untuk menentukan jenis radiasi yang paling umum. Benar, sensitivitas mereka terhadap berbagai radiasi akan berbeda tergantung pada desain meter. Ini terlihat seperti ini:

α-partikel (inti helium) - Penghitung Geiger-Muller dengan jendela mika (disebut "pancake")
β-partikel (elektron) - Penghitung Geiger-Muller dengan jendela mika ("soft β"), penghitung Geiger-Muller silinder ("hard β")
γ-quanta (X-rays) - silinder Geiger-Muller counter
Neutron - detektor kilau

Dari semua ini, dapat disimpulkan bahwa untuk orang-orang yang tinggal di wilayah pasca-Soviet (= dengan ribuan pangkalan militer dan gudang), orang tidak boleh mencari "konon dosimeter" Cina di aliexpress untuk beberapa dolar, tetapi meminta teman "kakek" untuk konter Geiger. Untuk memenuhi, untuk berbicara, legenda Yu.A. Vinogradova (dari buku Radiasi Pengion: Deteksi, Kontrol, Perlindungan):

Pertanyaan dari tuan rumah: Dan apa jalan keluar dari situasi ini (komentar saya adalah kurangnya kontrol radiasi yang memadai)? Apa yang kamu sarankan?
Jawab Yu.A. Vinogradova: Tentu saja, saya punya saran. <...> Dan semuanya - Aku memberikan perhatian khusus pada ini! - mereka tidak memerlukan uang atau investasi material dari kas. Inilah mereka:
<...> Segera memulai penjualan terbuka gerai Geiger di pasar domestik. Segala sesuatu yang belum dijual di luar negeri dan dikirim ke perangkat dosimetri domestik harus pergi ke rak toko.
<...> Terpaksa menarik dari Minatomenergoprom semua dokumentasi teknologi untuk produksi penghitung Geiger dan menawarkannya kepada semua orang yang ingin membuat produksi produk-produk ini.

"Untuk setiap hari" patut dicari SBM-20 (STS-5), dan "untuk masa depan" - mica counter SI-8B, SBT-10, SBT-11. Jika kami berhasil menemukan / menukar / membeli, kami terus membaca.

Penghitung Geiger - detektor radiasi universal dan sederhana

Tidak satu, bahkan perangkat radiometrik yang paling indah dan super mahal tidak bekerja "secara real time." Dia perlu mengukur jumlah peristiwa (klik kuanta) per unit waktu, mengintegrasikan nilai-nilai ini dan menghasilkan hasilnya sesuai dengan algoritma yang ditetapkan di dalamnya. Terlepas dari perangkat lunak dan model matematika yang digunakan bahkan dalam dosimeter yang paling baru, pekerja keras utama adalah perangkat yang berusia lebih dari seratus tahun. Ini adalah penghitung geiger. Pada intinya, perangkat, yang diusulkan pada tahun 1908 oleh fisikawan Jerman Hans Geiger, merupakan kelanjutan dari ruang ionisasi yang bekerja dengan Pierre Curie, dan merupakan kapasitor listrik yang diisi dengan gas pada tekanan rendah. Pada tahun 1928, Walter Müller, di bawah pengawasan Geiger, menciptakan beberapa jenis penghitung radiasi yang dirancang untuk mendeteksi berbagai partikel pengion. Modifikasi perangkat ini adalah penghitung Geiger-Muller.


Untuk semua non-selektivitas terhadap berbagai jenis radiasi, sensor sekarang sangat cocok untuk pengukuran umum intensitas radiasi pengion.

Konter pelepasan gas Geiger-Muller biasanya dibuat dalam bentuk kaca tertutup atau tabung logam yang dievakuasi dengan baik. Silinder penghitung yang merespons radiasi beta dan gamma keras biasanya memiliki bentuk silinder yang terbuat dari stainless steel dengan ketebalan dinding 0,05-0,3 mm. Biasanya, penghitung menerima radiasi dengan seluruh permukaannya, tetapi ada juga yang “jendela” khusus disediakan untuk ini di dalam silinder. Jendela input penghitung, peka terhadap radiasi alfa dan beta lembut, terbuat dari mika atau mylar dengan ketebalan 3-17 mikron. Jendela penghitung sinar-X terbuat dari berilium, dan penghitung ultraviolet terbuat dari kaca kuarsa.

Dalam kasus tabung logam berdinding tipis, itu juga bergelombang untuk memberikan kekakuan dan ketahanan terhadap tekanan atmosfer eksternal, yang tidak akan memungkinkan untuk kompres. Di ujung tabung ada penyekat yang terbuat dari kaca atau plastik thermosetting. Mereka juga mengandung penutup terminal untuk menghubungkan ke rangkaian instrumen. Sebuah kawat tipis direntangkan di sepanjang sumbu tabung, dan sebuah silinder logam terletak di sampingnya. Pada gambar di bawah ini - struktur internal counter "nasional" SBM-20


Baik tabung dan kawat adalah elektroda: tabung katoda, dan kawat anoda. Minus dari sumber tegangan konstan terhubung ke katoda, dan resistansi konstan besar R - plus dari sumber tegangan konstan terhubung ke anoda.


Secara elektrik, pembagi tegangan diperoleh, pada titik tengah (persimpangan resistansi dan counter anoda) tegangan hampir sama dengan tegangan pada sumbernya. Tegangan pada meter (biasanya 300-500 V) dipilih sehingga tidak ada self-discharge dan tidak ada arus melalui meter.

Pengoperasian meter didasarkan pada ionisasi dampak. kuanta yang dipancarkan oleh isotop radioaktif, jatuh di dinding meja, menjatuhkan elektron dari sana. Elektron yang bergerak di dalam labu dan bertabrakan dengan atom gas melumpuhkan elektron sekunder darinya dan menciptakan ion positif dan elektron bebas. Medan listrik antara katoda dan anoda mempercepat elektron ke energi di mana ionisasi kejutan dimulai.


Longsor ion muncul. Di bawah pengaruh medan listrik, elektron dipercepat ke arah anoda, dan ion gas bermuatan positif - ke katoda tabung. Dengan demikian, arus listrik yang mengalir melalui meter langsung meningkat, dan hambatan tabung berkurang (dan dengan itu tegangan di titik tengah pembagi tegangan). Dalam hal ini, pulsa tegangan dihasilkan pada resistansi R, yang disuplai ke perangkat rekaman. Agar penghitung dapat mendaftarkan partikel berikutnya yang masuk ke dalamnya, muatan longsor harus dipadamkan. Ini terjadi secara otomatis. Pada saat pulsa arus muncul pada resistansi R, terjadi penurunan tegangan yang besar, sehingga tegangan antara anoda dan katoda menurun tajam sehingga dapat menghentikan pelepasan, dan setelah sepersekian milidetik meter siap untuk dioperasikan lagi.

Dalam penghitung berisi gas, ion positif bergerak sepanjang jalan ke katoda dan dinetralkan di dekatnya, merobek elektron dari logam. Elektron tambahan ini dapat menyebabkan munculnya pelepasan berikutnya, jika Anda tidak mengambil tindakan untuk mencegah dan memadamkannya. Harus diingat bahwa penghitung Geiger-Muller disebut penghitung tanpa pemadam sendiri, dan penghitung pemadam otomatis yang sekarang digunakan secara aktif adalah modifikasi yang diusulkan oleh Trost dan berbeda dalam komposisi campuran gas pengisi. Meter pemadam otomatis memiliki kecepatan yang lebih tinggi dan saat menggunakannya tidak ada masalah pendinginan. Untuk memadamkan pelepasan dalam konter non-self-extinguishing, perlu untuk memasukkan sekitar 10 GΩ (!) Dalam rangkaian anoda resistansi. Namun demikian, kelemahan yang signifikan dari skema tersebut adalah resolusi temporal yang rendah, dari urutan 10 ⁻³ detik dan lebih banyak lagi.

Dalam meter pelepasan gas umum, udara dipompa keluar dari bohlam (untuk membuat gangguan listrik lebih mudah), dan gas inert (lembam, karena media gas yang digunakan untuk meter harus memiliki koefisien penempelan elektron yang cukup kecil) ditambahkan alih-alih di bawah tekanan sedikit, dengan campuran aditif pendinginan. Alkohol digunakan sebagai aditif pendinginan, dan kemudian halogen (klor, brom). Transisi dari alkohol ke halogen, meskipun ada kenaikan biaya jalur produksi meter seperti itu, memberikan keuntungan dalam kehidupan detektor. Dalam proses pendinginan, molekul alkohol polihidrik terurai menjadi molekul asetilena, metana, oksigen, dll.). Meteran geometrik rata-rata memiliki sekitar 10 ²⁰ molekul alkohol. Karena, pada setiap pelepasan, 1010 ¹⁰ ion alkohol berdisosiasi sedemikian rupa, maka setelah 10 ¹⁰ pulsa semua molekul akan membusuk. Hal ini akan menyebabkan penuaan konter, perubahan sifat-sifatnya (peningkatan potensi pengapian pembuangan, peningkatan kemiringan dataran tinggi, dll.). Seringkali ada penghitung, yang selama pemeriksaan terus-menerus mulai "berdering" dan tidak dapat bekerja dalam mode yang ditentukan. Fenomena ini disebabkan oleh konsumsi kritis aditif pendinginan dalam campuran gas, yang mungkin merupakan indikator waktu operasi yang serius dari penghitung tersebut. Secara teoritis, jika seluruh aditif pemadam telah "habis" dan meteran menjadi non-self-extinguishing, maka dapat diulangi menggunakan resistansi 10 GΩ, seperti dijelaskan di atas.

Dalam penghitung halogen Geiger - Muller, sejumlah kecil halogen (bromin atau klorin) ditambahkan ke gas mulia. Biasanya 0,1% klor ditambahkan. Mekanisme pemadaman dalam meter halogen mirip dengan proses yang sama dalam meter dengan campuran pendinginan organik dengan perbedaan bahwa gas pendinginan tidak dikonsumsi selama proses pendinginan. Ketika debit didinginkan, molekul halogen diatomik berdisosiasi, namun, karena proses rekombinasi, jumlah gas halogen dijaga konstan setiap saat. Selain itu, meter blanko halogen beroperasi pada tegangan operasi rendah (~ 300 V). Perangkat bertegangan rendah tersebut, selain neon, mengandung 0,1% argon dan halogen di dalam labu). Gambar di bawah ini menunjukkan bagaimana labu penghitung SBM-20 umum diisi.



Ngomong-ngomong, komentar untuk mereka yang berpikir bahwa penghitung yang disimpan di garasi kakek mereka telah kehabisan sumber daya mereka. Ini tidak benar. Sumber daya dipertimbangkan hanya jika tegangan operasi diterapkan ke meteran. Jika meteran hanya disimpan, alkohol ini tidak dikonsumsi.

Dalam kasus penjualan lengkap stok SBM-20 Soviet, dan harga besar untuk yang baru - komentar kecil tentang kinerja amatir.


Jika kita menganggap penghitung Geiger silinder tersedia di pasar, maka pemimpin absolut dalam pemasangan dalam dosimeter pribadi (termasuk yang rumah tangga Soviet) akan menjadi detektor SBM-20 (U) yang sudah disebutkan (STS-5 masih ditemui, untuk menggantikan yang, dengan cara, lebih murah untuk membeli analog dari Phillips, seperti ZP1400, ZP 1310, ZP1320).


Pengganti potensial untuk SBM-20 mungkin SI29BG. Dalam foto - perbandingan dengan SBM-20. Ukuran lebih kecil, harga lebih murah, sensitivitas lebih tinggi. Tata letak lain yang lebih nyaman untuk digunakan di berbagai produk buatan rumah.



Sedangkan untuk penghitung akhir Geiger dengan jendela mika (yang disebut pancake GM, "pancake" menurut pendapat kami), di sini SI8B dapat disebut mutlak harus dimiliki.



Dan juga 11 (versi dengan indeks A menunjukkan bahwa detektor memiliki jendela mika lebih tipis dibandingkan dengan detektor tanpa indeks). Detektor ini "harus ada di setiap rumah", karena karena sensitivitasnya (= "broadband") terhadap radiasi beta lunak (dan radiasi alfa), ia dapat bertindak sebagai bantuan dalam menilai radioaktivitas makanan (bagaimana saya bisa melakukannya Saya akan menulis di artikel selanjutnya). Dalam hal karakteristik listrik dan sensitivitas gamma, penghitung ini dekat dengan SBM-20, tetapi tidak seperti SBM-ki, penghitung ini memungkinkan Anda untuk mematikan beberapa segmennya secara opsional (misalnya, pada kecepatan penghitungan tinggi).


Sensor SBT10 juga dapat mendekati sensitivitas untuk SI8B. Area jendela mika dari detektor ini hampir sama, perbedaannya adalah bahwa SBT10 memungkinkan Anda untuk mematikan elemen penghitungan dalam urutan apa pun (jika kecepatan penghitungan tinggi), well, kebisingan intrinsik lebih tinggi daripada SI8B (tetapi hanya untuk revisi tanpa indeks A).

Di antara analog asing, kita dapat menyebutkan LND712 ("standar emas untuk PC GM"), LND 7313 (analog SI8B), LND 7317. Yang 712 berukuran kecil, memiliki sensitivitas yang baik terhadap radiasi beta / gamma dan yang terbaik sehubungan dengan alpha.

Saya juga ingin menyebutkan penghitung seperti SBT-9, yang secara aktif digunakan bersama dengan SBM-20 dan masih kadang-kadang ditemukan di pasar loak.


Dibandingkan dengan SBM-20, ia memiliki satu keunggulan yang tak terbantahkan - jendela mika (= sensitivitas terhadap radiasi beta lunak). Terhadap latar belakang gamma alami, karena ukurannya yang lebih kecil, SBT-9 akan kehilangan SBM-20 dalam hal jumlah imp / mnt. Tetapi di sisi lain, SBT-9 “melihat” radiasi alpha dan radiasi beta lunak.


Baru-baru ini, omong-omong, membeli sensor mika Amerika (seperti LND 712) menjadi jauh lebih murah. Penjual di ruang pasca-Soviet hanya memutuskan rantai dan menuntut SBT-11 sekitar 90-an, masing-masing 10-12 ribu rubel. Pada saat yang sama, para pria tidak memperhitungkan bahwa selama penyimpanan atmosfer di dalam konter dapat menghilang melalui mika. Jadi, selalu periksa hal-hal seperti itu ketika membeli (bagaimana - baca di bawah).

Memeriksa kinerja penghitung Geiger-Muller

Dengan penghitung perangkat, Geiger-Muller menemukan jawabannya. Sekarang saatnya berbicara tentang bagaimana orang sederhana dapat memeriksa operabilitas sensor ini dalam dosimeter rumah tangga. Jelas, satu multimeter Cina tidak bisa membunyikan perangkat. Untuk mengukur tegangan tinggi pada penghitung Geiger, Anda memerlukan voltmeter elektrostatik (misalnya, C50, C507-508, dll.) Atau menggunakan pengetahuan.

Dalam sebuah wawancara baru-baru ini yang didedikasikan untuk film "Chernobyl," artikel A.A telah disebutkan dalam epigraf Antonovskaya menggambarkan perangkat yang dapat digunakan untuk menguji kinerja penghitung Geiger-Muller.

Di rumah, secara harfiah dalam setengah jam, ayah saya mengumpulkan indikator sederhana. Dari konter Geiger, Muller, berbaring di suatu tempat di desktopnya, baterai tiga volt dari telepon lapangan militer, yang menunggu waktunya, dan bola lampu neon biasa. Ketiga elemen ini dihubungkan secara seri demi sepotong kawat, dan bola lampu neon segera berkedip tidak teratur, memperbaiki radiasi gamma yang ditangkap oleh penghitung. Selanjutnya - perhitungan kecil tentang pengikatan sensitivitas pulsa meter yang diketahui dari paspor ke waktu pengukuran. Itu perlu untuk menghitung berapa kali neon akan berkedip dalam 36 detik. Berapa kali berkedip - ini adalah nilai tingkat dosis dalam μR / jam.

Catatan dari komentator : 1) Lyudmila Alexandrovna lupa menyebutkan resistor pendinginan tinggi (dalam kasus SBM-20 harus minimal 5 megohms. 2) tegangan pada telepon lapangan adalah 10 V, 300 V pada baterai anoda.

Kira-kira perangkat yang sama, skema yang dijelaskan dalam Arguments dan Fakta koran untuk tahun 1990, dapat dengan aman dianggap sebagai skema dosimeter pertama yang diterbitkan di wilayah pasca-Soviet.



Dan di perangkat pertama dan kedua - sumber tegangan tinggi - elemen langka utama di sirkuit apa pun. Tidak semua orang di rumah memiliki baterai dari telepon lapangan, juga tidak ada yang dapat memutar transformator sendiri atau membuat sirkuit generator pemblokiran.

Sementara itu, ada beberapa cara yang cukup sederhana untuk mengumpulkan sumber tegangan tinggi sederhana dan menggunakan resistor 5-10 MΩ dan piezodynamics untuk membunuh dua burung dengan satu batu: periksa kinerja counter Geiger dan dapatkan perangkat pensinyalan gamma yang paling sederhana.

Bagi mereka yang tidak berteman dengan elektronika listrik sama sekali, Anda dapat membeli 400 volt pada aliexpress Tegangan Tinggi DC-DC Boost Converter (seperti ini ):


Dan dimungkinkan untuk merakit sirkuit seperti itu dengan pengganda tegangan paling sederhana dalam lima menit dari "korek dan biji". Ditata secara khusus sebagaimana adanya agar seseorang yang tidak tahu cara membaca diagram sirkuit dapat mengulangi



Rangkaian ini menggunakan dioda penyearah yang dirancang untuk arus hingga 1 Ampere dan dengan tegangan balik yang diijinkan hingga 1000 Volt, misalnya, IN4007 yang disolder dari catu daya lama (analog domestik KD258D). Selain itu, Anda memerlukan dua kapasitor film tegangan tinggi (0,047-0,47 μF) yang disolder dari unit yang sama dan tentu saja resistor 5–10 MΩ, yang tanpanya penghitung tidak dapat berfungsi (peringkat untuk penghitung yang berbeda dekat dan tercantum dalam tabel di bawah).



Hasilnya mungkin seperti yang ditunjukkan di bawah ini.


PERHATIAN: terlepas dari kesederhanaannya, sirkuit beroperasi dengan tegangan listrik 230 V. Perangkat yang sudah selesai harus sepenuhnya diinsulasi atau ditempatkan di rumah dan tidak dinyalakan sampai setidaknya ada satu bagian pembawa arus yang dapat diakses oleh pengguna. Atau gunakan transformator isolasi untuk menghubungkan. Selain itu, seperti yang telah saya sebutkan beberapa kali dalam komentar, lebih baik tidak menggunakan resistor tegangan rendah (pada 200 V, seperti yang saya miliki di foto demo). Anda perlu melihat catu daya untuk versi tegangan tinggi yang berbeda bahkan secara eksternal:


Atau gunakan rantai beberapa resistor tegangan rendah biasa yang memiliki resistansi lebih rendah, dihubungkan secara seri (= bukannya satu pada 5MΩ, kami menghubungkan 5 buah dalam rangkaian 1MΩ). Kapasitor - untuk tegangan kerja satu setengah dari rangkaian (tidak lebih rendah dari 600V).

Suplemen dari pembaca VT100 adalah versi yang lebih aman dari rangkaian saya (pengganda tegangan berfungsi untuk mengisi daya kapasitor, mis. 230 V tidak terhubung terus-menerus).



Setelah koneksi, penghitung kerja mulai berderak pada frekuensi yang berbeda (tergantung pada radioaktivitas latar belakang dalam ruangan). Untuk gambar referensi (misalnya, penghitung STS-5):

Latar belakang alami rata-rata 8-20 μR / jam ~ 16–40 imp / menit ~ 1 pulsa dalam 1,5–4 detik.
Meningkat, tetapi diizinkan - 20–35 μR / jam ~ 40–70 imp / menit ~ 1 pulsa dalam 1-1,5 detik.
Jumlah maksimum yang diijinkan adalah 60–80 μRn / jam ~ 120–140 imp / mnt ~ 2 pulsa per detik.
Berbahaya - lebih dari 100 μRn / jam ~ 200 atau lebih imp / min ~ 3 atau lebih impuls per detik.

Dengan bantuan alat seperti itu, saya dapat menentukan bahwa 2 dari 4 penghitung di ANRI 01-02 Pinus tua yang baik diperintahkan untuk hidup lama.

Tambahan dari Neuromantix dengan skema "alat pensinyalan sekolah":


Bagi mereka yang meremehkan bekerja tanpa isolasi galvanis, ada cara yang lebih sederhana. Skema berikut memungkinkan Anda untuk tidak hanya dengan mudah memeriksa konter dengan jumlah minimum komponen, tetapi juga membuat perangkat pensinyalan Arduino sederhana (Anda dapat menambahkan layar pelindung di sana, dll.).

Diagram skema disajikan di bawah ini:


Selain Arduino apa pun, Anda membutuhkan detail minimum absolut:




Skema ini bekerja sebagai berikut: sinyal PWM persegi panjang dengan frekuensi kilohertz berasal dari controller dan menghidupkan dan mematikan transistor tegangan tinggi MPSA44. Tegangan tergantung pada lebar pulsa dari gelombang persegi, mis. sirkuit memungkinkan perubahan tegangan lain (di atas 400 V) dengan mengganti sepasang garis dalam sketsa. Perlu dicatat bahwa MPSA44 yang digunakan sudah bekerja pada batas "voltase tinggi" -nya, dengan peningkatan voltase, diperlukan transistor dengan voltase kolektor-emitor sekitar 500+ volt ( selain itu : lebih baik untuk meletakkan resistor tegangan tinggi, atau meletakkan rantai yang biasa dihubungkan secara seri, tentang yang mana sudah disebutkan di atas, saat menjelaskan rangkaian pengali). Misalnya, STN0214. Kombinasi MPSA44, induktansi 15 milliHenry dan kapasitor tegangan tinggi bertindak sebagai konverter penambah. Selanjutnya, tegangan yang dihasilkan diperbaiki oleh dioda 1N4007, dan kapasitor menghaluskan riak. Pulsa arus dari tabung menghasilkan penurunan tegangan pada resistor 100 kΩ, yang menyala pada transistor BC546. Tegangan melalui resistor 10K tertarik ke tanah setiap kali penghitung tabung mendeteksi kuantum atau partikel. Pada kontak "output pulsa", level "tinggi-rendah-tinggi" berubah. Ini menyebabkan interupsi pada Arduino dan event logging. Input PWM terhubung ke pin 5 untuk arduino pada 8 MHz (seperti Mini atau Nano), atau pin 9 hingga 16 MHz arduino (Uno, Mega dan klonnya). Output pulsa terhubung ke pin No. 2.


Secara default, controller mengeluarkan nilai cpm melalui port serial dalam 10 detik. Dengan menggali spesifikasi detektor, Anda dapat mengonfigurasi output data dalam mikro-roentgen per jam. Sementara itu - begitu saja:


Komentar dan saran untuk mengoptimalkan skema / sketsa dipersilahkan :) Nah, jika seseorang menawarkan dalam komentar cara yang lebih sederhana untuk membuat perangkat pensinyalan sederhana berdasarkan penghitung Geiger-Muller, saya akan dengan senang hati menambah artikel.

Metode pendeteksi radiasi alternatif

Agar tidak membuat kesan satu sisi (= detektor radiasi adalah perangkat elektronik murni), saya akan memberi tahu Anda tentang perangkat yang beroperasi berdasarkan prinsip fisik lainnya.

Radioluminescence

Indikator paling sederhana dari peningkatan radioaktivitas lingkungan mungkin adalah objek yang dilapisi dengan cat penumpukan cahaya (berpendar). Secara alami, dari bahan dengan latar belakang radiasi alami yang meningkat (porselen, gerabah, bata merah, granit, dll.), Indikator seperti itu tidak akan menyala. Ini semua didasarkan pada fenomena seperti radioluminescence.

— , . () , -, - -. , -226. . — . 1910- . ( 1920- 1950- ) -226 ( XX — -147) , . -85. , <...> RU Wikipedia

Indikator kimia radiasi

Detektor kimia adalah detektor pertama yang memungkinkan radiasi terdeteksi. Secara khusus, kromoradiometer Holzknecht (G. Holzknecht) adalah alat ukur dosis sinar-X berdasarkan perubahan warna garam ganda sianida barium platinum (= barium tetracyanoplatinate (II) Ba [Pt (CN) ₄ ] · 4H ₂ O) di bawah pengaruhnya . Pada gambar di bawah ini - chromoradiometer atau "Goltsknecht dosimeter"


Prinsip perangkat kimia didasarkan pada sifat garam ganda dari barium sianida dan platinum ketika diiradiasi dengan sinar-x untuk mengubah warna hijau muda menjadi coklat-cokelat. Kristal hidrat di bawah aksi radiasi ultraviolet dan radiasi ionisasi menyala kuning-hijau. Layar dilapisi dengan lapisan kristal barium tetracyanoplatinate digunakan untuk mempelajari cahaya ultraviolet, serta dalam studi awal radiasi pengion dan radioaktivitas. Cahaya yang diamati secara acak dari layar seperti itu memungkinkan Roentgen menemukan sinar itu, yang kemudian dinamai menurut namanya. Kelanjutan logis dari kromoradiometer ditemukan dalam apa yang disebut film radiochrome. Film ini mengandung pewarna yang berubah warna ketika terkena radiasi pengion. Tidak seperti film x-ray, proses pengembangan tidak diperlukan,dan hasilnya dapat diperoleh hampir secara instan, sementara itu tidak peka terhadap cahaya tampak (yang membuatnya lebih mudah untuk dikerjakan). Tidak seperti jenis pendeteksi radiasi lainnya, film radiochrome dapat digunakan untuk dosimetri absolut. Untuk mendapatkan hasil setelah pemaparan, film hanya dipindai pada pemindai flatbed dan diproses menggunakan analisis grafis. Tingkat paparan diperkirakan dengan mengubah densitas optik pewarna. Film radiochrome khas memiliki akurasi hingga 2% pada dosis 0,2-100 Gray (Gy). Baru-baru ini, film radiochromic telah secara aktif digunakan dalam teknik lab-in-fiber untuk membuat dosimeter real-time.film radiochrome dapat digunakan untuk dosimetri absolut. Untuk mendapatkan hasil setelah pemaparan, film hanya dipindai pada pemindai flatbed dan diproses menggunakan analisis grafis. Tingkat paparan diperkirakan dengan mengubah densitas optik pewarna. Film radiochrome khas memiliki akurasi hingga 2% pada dosis 0,2-100 Gray (Gy). Baru-baru ini, film radiochromic telah secara aktif digunakan dalam teknik lab-in-fiber untuk membuat dosimeter real-time.film radiochrome dapat digunakan untuk dosimetri absolut. Untuk mendapatkan hasil setelah pemaparan, film hanya dipindai pada pemindai flatbed dan diproses menggunakan analisis grafis. Tingkat paparan diperkirakan dengan mengubah densitas optik pewarna. Film radiochrome khas memiliki akurasi hingga 2% pada dosis 0,2-100 Gray (Gy). Baru-baru ini, film radiochromic telah secara aktif digunakan dalam teknik lab-in-fiber untuk membuat dosimeter real-time.Baru-baru ini, film radiochromic telah secara aktif digunakan dalam teknik lab-in-fiber untuk membuat dosimeter real-time.Baru-baru ini, film radiochromic telah secara aktif digunakan dalam teknik lab-in-fiber untuk membuat dosimeter real-time.

Mungkin dosimeter kimia yang paling banyak digunakan dalam lingkaran sempit adalah ID-11 (pengukur dosis individu). Dia dikenal karena fakta bahwa “pernak-pernik” inilah yang dipakai oleh banyak likuidator di dada mereka. Dimungkinkan untuk memeriksa berapa banyak Anda menabung hanya dengan bantuan perangkat khusus (yang disebut alat ukur IU-1 atau GO-32). Bahkan, gantungan kunci itu sendiri adalah piring keramik yang terbuat dari pengikat aluminofosfat yang diaktifkan dengan perak. Kaca dapat merekam efek gamma dan radiasi gamma-neutron campuran dalam kisaran dosis 10 hingga 1500 rad. Dosis radiasi diringkas selama paparan periodik dan dapat disimpan dalam dosimeter selama 12 bulan.


Ada juga dosimeter kimia modern. Kebutuhan akan dosimeter seperti itu muncul setelah munculnya sumber-sumber yang kuat dengan aktivitas di banyak curie. Dosis ferrosulfit cocok untuk mengukur dosis radiasi 5⋅10 ⁴ P, dan cerium sulfat dosimeter memberikan nilai yang baik hingga ~ 10 ⁶ P. Dosis kimia dengan larutan larutan natrium iodida boronat mengontrol fluks neutron lambat dari reaktor nuklir hingga 10 ¹⁵ neutron / (cm) ² * c).

Dosimeter menggunakan listrik statis. Dosimeter

Soviet ID-1 dan artikel unik Rocket yang saya sebutkan di bagian pertama beroperasi pada prinsip elektrostatik yang sama.


Dalam aplikasi paling sederhana, dosimeter seperti itu bisa berupa elektroskop apa saja . Misalnya, atraksi dengan bola-bola bermuatan. Ngomong-ngomong, saya memberikan ide gratis kepada semua penyelenggara festival sains, itu mungkin menjadi dosimeter jalan yang sangat baik.



Prinsip pengoperasian alat semacam itu sederhana: bola dipegang oleh tarikan elektrostatik. Jika udara terionisasi berat, maka muatan mengalir dan bola jatuh. Anda dapat memutar drum dan bola akan menumpuk biaya lagi, dengan laju limpasan biaya Anda dapat menilai tingkat dosis. Perangkat beroperasi dalam kisaran sekitar 0,1–500 R \ h. (hingga 5 Sv, sebagai PM1603A polymaster). Kelemahan paling penting dari indikator radioaktivitas elektrostatik adalah bahwa mereka perlu diisi ulang secara berkala (dan mereka juga tidak bekerja di udara lembab).

Pada artikel selanjutnya saya akan memberi tahu Anda cara menghadapinya dan hal-hal menarik apa yang dapat dilakukan dengan prinsip serupa. Sementara itu, saya memberi waktu untuk mengimplementasikan perangkat dan unit yang dijelaskan dalam artikel.

Penting! Semua pembaruan dan catatan sementara yang darinya artikel-artikel habr terbentuk dengan lancar sekarang dapat dilihat di saluran telegram saya lab66 . Berlangganan agar tidak mengharapkan artikel selanjutnya, tetapi untuk segera di ketahui tentang semua penelitian :)