ENKEL STRåLNINGSDETEKTOR

Send

Jag bestämde mig för att använda en liten joniseringskammare med en strömförstärkare byggd på en sammansatt transistor som sensor.

Men när jag anslöt basen på den sammansatta transistorn direkt till sensorkabeln var kollektorströmmen praktiskt taget frånvarande. Jag förväntade mig att se lite läckström på grund av den flytande basen och tiotusentals vinst. Jag vet inte om alla komposit npn-transistorer är lika bra som dessa MPSW45A, men läckströmmen var förvånansvärt låg och vinsten såg mycket hög ut, kanske 30 000, med en basström på flera tiotals picoamperes. (Jag kontrollerade förstärkningen med ett testmotstånd med ett motstånd på 100 MΩ anslutet till en strömkälla med en justerbar utgångsspänning).

Plötsligt såg jag en möjlighet att använda dessa konventionella komponenter för att göra en verkligt känslig sensor. Jag lade till en annan transistor som visas nedan

Vem behöver partisk motstånd ?! Jag använde en burk med en diameter på cirka 10 cm med ett hål i botten för antenntråden och aluminiumfolie som täcker den öppna delen. Jag insåg snabbt att ett motstånd anslutet till en 2N4403-bas (10 kOhm) är en bra idé att förhindra skador under en kortslutning. Effektiviteten i denna krets var utmärkt, det upptäckte enkelt Coleman-lampan thorium-nätet! Så varför inte lägga till en annan sammansatt transistor? Det verkade löjligt, men här är vad jag byggde:

Jag använde en 9 V matningsspänning, men skulle rekommendera att använda en något högre spänning för att få tillräckligt med potential i joniseringskammaren. Motstånd har lagts till för att skydda mot oavsiktliga kortslutningar, som snabbt kan skada en transistor eller ammeter. Under normal drift har de liten effekt på kretsens funktion.

Denna krets fungerar verkligen bra, och efter 5-10 minuter som behövs för att stabilisera, kunde den upptäcka ett glödnät på ett avstånd av cirka tio centimeter. Men kretsen visade sig vara känslig för temperaturförändringar och ammeteravläsningarna ökade med en liten temperaturökning i rummet. Därför bestämde jag mig för att lägga till temperaturkompensation genom att konstruera en identisk krets, men utan en sensorkabel ansluten till transistorbasen och slå på mätanordningen mellan utgångspunkten för båda kretsarna:

Det ser lite förvirrande ut, men faktiskt ganska enkelt att göra. Kretsen monterades i samma burk som användes i ett av ovanstående projekt på fälteffekttransistorer (JFET), och alla delar av kretsen monterades på ett kretskort med 8 ledningar. En uppmärksam läsare kommer att märka att jag faktiskt använde motstånd med ett motstånd på 2,4 kOhm och 5,6 kOhm, men dessa skillnader i betyg ger inte någon stor roll. Jag använde också en blockeringskondensator ansluten parallellt med ett batteri med en klassificering på till exempel 10 uF. Sensortråden är direkt ansluten till transistorns bas och passerar genom ett hål som borras i botten av burk. Kretsen är ganska känslig för elektriska fält, så det är en bra idé att ha ett skal som det här.

Låt kretsen "värmas upp" några minuter efter applicering av matningsspänningen, varefter amperern ska minska till mycket små värden. Om ammeteravläsningarna är negativa, växla sensorkabeln till basen på en annan transistor och ändra ammeteranslutningens polaritet. Om en märkbar spänning sjunker på motstånd med ett motstånd på 2,2 kOhm, kan det vara upp till en volt, försök att rengöra allt med ett lösningsmedel och helt torra. När ammeteravläsningarna blir låga och stabila ska du hålla en radioaktiv källa, som ett gasnät, till fönstret täckt med folie, och avläsningarna bör öka snabbt. En mätanordning kan använda en digital voltmeter med en skala upp till 1 V eller en ammeter med en skala på 100 μA. Mätanordningen som visas nedan har redan en skala kalibrerad i enheter av radioaktivitet, och en avläsning på cirka 2,2 beror på exponering för glödnätet.

Detta är en enkel sensor med tanke på dess känslighet! En aktiv experimenterare kan testa andra transistorer, troligen sammansatta, till exempel MPSA18, eller till och med en driftsspänningsstyrd strömförstärkare, till exempel CA3080 med en öppen återkopplingsslinga.

Send