À notre époque de catastrophes causées par l'homme, il est nécessaire de se protéger de leurs conséquences sous forme de contamination radioactive. Et pour cela, les rayonnements ionisants doivent être détectés. Par conséquent, en l'absence d'appareils industriels, tout radioamateur peut essayer de fabriquer un compteur Geiger de ses propres mains.
Qu'est-ce qu'un compteur Geiger ?
Pour mesurer le fond radioactif, les scientifiques et les ingénieurs ont développé des appareils - les compteurs Geiger. En tant que capteur de rayonnement alpha, bêta et gamma, un tube à décharge de gaz scellé rempli d'un mélange de gaz inertes est utilisé, nommé d'après les inventeurs du compteur Geiger-Muller. Mais les appareils professionnels ne sont pas facilement accessibles au profane moderne et sont assez chers.
Plusieurs variétés de telles structures ont été développées. Un compteur Geiger DIY à partir d'une lampe au néon peut inciter même le harceleur le moins préparé à survivre dans un monde post-apocalyptique.
Variétés de designs improvisésCompteurs Geiger
Le compteur Geiger a été développé et fabriqué par de nombreux designers amateurs de leurs propres mains. Il existe de nombreuses options de conception. Les schémas de développement maison les plus courants sont connus:
- Radiomètre, utilisant un démarreur fluorescent ou néon comme capteur bêta et gamma.
- Un simple indicateur de rayonnement maison basé sur le capteur STS-5.
- Le dosimètre le plus simple avec un capteur SBM-20.
- Indicateur de rayonnement de petite taille basé sur le capteur SBT-9.
- Indicateur de rayonnement ionisant basé sur un capteur d'un dispositif semi-conducteur - une diode.
- L'indicateur de rayonnement le plus simple avec un déchargeur fait maison fabriqué à partir d'une bouteille en PET et d'une canette.
Avantages et inconvénients des designs
Les conceptions de dosimètres et d'indicateurs de rayonnement fabriqués par nos soins utilisant des capteurs SBM-20, STS-5, SBT-9 sont assez simples et ont une sensibilité élevée. Mais ils ont un inconvénient très important: ce sont des capteurs industriels de rayonnements ionisants, difficiles d'accès et coûteux à l'achat.
Un indicateur de rayonnement avec un capteur à semi-conducteur est bon marché, mais en raison de la non-linéarité des caractéristiques du semi-conducteur, il est difficile à configurer, sensible aux changements de température et de tension d'alimentation.
L'appareil avec un capteur fait maison à partir d'une bouteille en PET est extrêmement simple, mais nécessite un circuit avec un transistor à effet de champ, qui n'est pas toujours disponible pour un bricoleur. De plus, les transistors à effet de champ sont susceptibles de claquer sous de fortesrayonnement.
Les plus abordables sont les conceptions avec des capteurs basés sur des démarreurs de lampes fluorescentes ou néons défectueuses. Les inconvénients d'un capteur d'un démarreur, comme une lampe au néon, incluent la sensibilité aux changements de température et de tension d'alimentation, la nécessité de protéger le capteur de la lumière et des rayonnements électromagnétiques. Les avantages incluent la facilité de fabrication et de configuration d'un compteur Geiger de vos propres mains.
Schéma d'un indicateur de rayonnement avec une lampe au néon comme capteur
La fabrication d'un compteur Geiger de vos propres mains doit commencer par étudier le schéma de circuit de l'appareil. Ce circuit utilise une ampoule au néon comme capteur gamma et bêta.
Considérons le schéma du circuit.
La diode D1 est utilisée pour redresser le courant alternatif. Pour fournir une tension constante de 100 V, un circuit de stabilisation basé sur une diode zener D2 a été utilisé. Les paramètres de la résistance R1 dépendent de la tension d'alimentation Vac et sont calculés à l'aide de la formule
R1=(Vac-100V)/(5 mA).
La résistance variable R2 règle la tension de l'ampoule au néon légèrement en dessous de la tension d'allumage. La lampe au néon en mode veille ne doit pas être allumée. Lorsque des particules radioactives traversent une ampoule de verre, le gaz inerte s'ionise et la lampe clignote.
Au moment où la lampe clignote, une chute de tension se produira sur la résistance R3, et une lampe au néontension, inférieure à la tension de maintien. Il n'y aura pas de flux de courant sur la lampe jusqu'à ce qu'elle soit allumée par une particule ionisante. Au moment d'un court passage de courant à travers la lampe, un clic fort retentira dans le haut-parleur. Après avoir assemblé un compteur Geiger de vos propres mains à partir d'une lampe au néon, vous pouvez commencer à le configurer.
Configuration et étalonnage du compteur Geiger
Le modèle développé du compteur Geiger post-apocalyptique est facile à configurer de vos propres mains. Avec une résistance variable R2, l'appareil est mis en mode veille, sur le point de déclencher un capteur à partir d'une lampe au néon. De plus, pour l'expérience, un chiffon poussiéreux s'approche de l'indicateur de radioactivité et la sensibilité de l'appareil est ajustée par la résistance de régulation R2. Étant donné que la poussière est pleine d'isotopes radioactifs, l'indicateur de radioactivité au néon doit clignoter périodiquement lorsqu'il est correctement réglé, la tête du haut-parleur doit émettre des sons stridents et des clics.
Pour un étalonnage plus précis de l'appareil, vous devez utiliser une source de rayonnement disponible. Il peut s'agir d'un interrupteur à bascule d'un équipement radio militaire auquel est appliqué un phosphore radioactif lumineux. L'étalonnage est effectué à l'aide d'un exemple de dosimètre étalon. La fréquence de fonctionnement d'un compteur Geiger fait maison est ajustée à la fréquence de comptage du niveau de rayonnement d'un dosimètre industriel. Pour l'étalonnage, une source de rayonnement standard, généralement équipée d'un dosimètre militaire, peut également être utilisée.
Matériel et outils pour assembler un compteur Geiger
Lorsque vous assemblez un compteur Geiger de vos propres mains, les matériauxtout disponible pour un radioamateur peut être utilisé. L'essentiel est que les caractéristiques des composants radio correspondent au schéma ci-dessus. Il est nécessaire de sélectionner correctement une lampe au néon en tant que capteur afin que la tension d'allumage corresponde approximativement à 100 V. Dans ce cas, les composants radio peuvent être à la fois importés et nationaux. Les paramètres des pièces doivent être sélectionnés à l'aide de la littérature de référence.
Il est important de noter que dans le schéma de circuit donné, une tension d'alimentation alternative du secteur Vac \u003d 220 V est utilisée selon un circuit sans transformateur, ce qui est dangereux pour le corps par choc électrique. Pour éviter les blessures électriques, le boîtier de l'instrument doit être constitué d'un matériau électriquement isolant. À cette fin, le plexiglas, le getinax, la fibre de verre, le polystyrène et d'autres stratifiés conviennent.
Lors de l'assemblage d'un compteur Geiger de vos propres mains, l'outil le plus divers est utilisé:
- Un fer à souder électrique de 60 W est nécessaire pour souder les composants radio.
- La scie à métaux est largement utilisée pour couper la feuille de fibre de verre, dans la fabrication de cartes de circuits imprimés. Il est utilisé pour couper et découper des pièces de carrosserie en plastique.
- La perceuse électrique est utilisée pour percer des trous dans le circuit imprimé, en assemblant le boîtier sur les coins.
- Les pincettes sont essentielles pour travailler avec de petites pièces lors de la soudure et du montage d'un circuit électrique.
- Les pinces coupantes latérales sont recommandées pour couper les fils saillants des composants radio.
- Pour la mise en service de l'appareil, un testeur élémentaire est absolument nécessaire, avec lequel vous aurez besoinprendre des mesures de tension aux points de test, ainsi que d'autres paramètres électriques.
- Pour une alimentation autonome d'un compteur Geiger vraiment post-apocalyptique, il est conseillé de connecter une pile 4,5-9 V, pour laquelle utiliser n'importe quel circuit convertisseur de tension simple jusqu'à 220 V AC.
La sécurité doit être respectée lorsque vous travaillez avec de l'électricité et des matières radioactives.
