Выбор дозиметра

Модель с мембранным конденсатором

Устройства мембранного типа на сегодняшний день являются довольно распространенными. По сравнению с походными конденсаторами, они отличаются пониженной чувствительностью. При этом отрицательное сопротивление в цепи обычно составляет не более 3 Ом. Все это говорит о том, что точность определения мощности излучения у таких устройств довольно высокая. Также следует учитывать, что детекторы в данном случае подходят только двухпроводного типа. В целом модели получаются компактными, однако по характеристикам довольно сильно отличаются. Расширители для таких конденсаторов подходят электростатического типа. В свою очередь, выпрямители используются как аналоговые, так и резонансные.

Однако для повышения точности показаний многие специалисты советуют останавливаться на втором варианте. Триггеры для указанных дозиметров подходят средней мощности. Также следует учитывать, что стабилитроны используются в устройствах довольно редко. При этом демпферы для повышения чувствительности необходимо устанавливать с двумя резисторами.

Схема № 3 с двухпроводным детектором

Можно сконструировать самодельный дозиметр с двухпроводным детектором, для этого нужна пластиковая емкость, проходной конденсатор, три резистора и одноканальный демпфер.

Сам демпфер снижает амплитуду колебаний и устанавливается за детектором, непосредственно рядом с проходным конденсатором, который измеряет дозу. Для такой конструкции подойдут только резонансные выпрямители, а вот расширители практически не используются. Прибор будет более чувствителен к радиации, но потребует больше времени для сборки.

Существуют и другие схемы, как сделать дозиметр самостоятельно. Радиолюбители разработали и протестировали множество вариаций, но большинство из них основывается на схемах, описанных выше.

Дозиметр низкой чувствительности

Дозиметры низкой чувствительности чаще всего используются военными. Чтобы собрать модель данного типа, необходимо в первую очередь подобрать качественный датчик. При этом счетчики используются чаще всего с сегментными индикаторами. В свою очередь, конденсаторы для таких модификаций больше подходят проходного типа. Резисторы многие специалисты рекомендуют приобретать аналоговые.

Все это необходимо для того, чтобы повысить чувствительность прибора до нужного уровня. Триггеры в моделях чаще всего используются малой мощности. Максимум отрицательное сопротивление они обязаны выдерживать на уровне 4 Ом. При этом непосредственно датчик должен быть рассчитан на 5 Ом. Скорость выходного сигнала зависит исключительно от мощности конденсатора. Демпферы в устройствах данного типа отсутствуют.

Измерение радиации в доме или квартире

Жилье является тем местом, где мы проводим большую часть жизни. Потому не помешает проверить квартиру на радиацию перед ее покупкой. Да и в процессе проживания нужно регулярно производить измерения, т.к. мы регулярно приносим в дом новые объекты, которые потенциально могут быть радиоактивными

Важно, чтобы фон в квартире или доме не превышал естественный фон, более чем на 0.2-0,3 мк3в/час

Многие задаются вопросом: «Как проверить уровень радиации в квартире?». Нужно обойти с прибором квартиру, держать дозиметр при этом ближе к стенам или полу. Если обнаружите увеличение его показаний более чем на 0.2-0,3 мк3в/час, остановитесь и попробуйте приближать дозиметр к подозрительному месту и относить его в середину комнаты. Если и при этом показания будут увеличиваться у стены и уменьшаться по мере удаления, значит стена со скрытым источником излучения

Важно провести измерения в разных местах, ведь помимо стен, излучать радиацию могут различные старинные вещи, мебель и другие предметы. Например, подносить дозиметр к стенам в частном доме, где имеется печь из кирпича, нужно на некотором расстоянии от нее

Дело в том, что кирпич может давать повышенный уровень радиоактивности (почти в 2 раза). И чтобы провести измерение правильно, нужно отдалить дозиметр от печки на 40-50 см и постепенно приближать.

Дозиметр Arduino (с датчиком СБТ9 в моем случае)

Мой первый радиолюбительский дозиметр, а вернее «тушка» (демо-плата), без датчика, узла питания и корпуса.

(Фотки мои — сам собрал из набора-конструктора, купленного на ebay)

Достоинства:

• Ардуино-совместимый до мозга-костей (mega328p, нужен только внешний USB<->UART);
• Открытый исходный код контроллера (Ардуино-скетч);
• Нет конструктивной привязки к конкретному форм-фактору трубки-датчика;

Недостатки:

• «Трехслойное-бутербродное» исполнение – сложно подобрать корпус;
• Датчик и источник питания присоединяются внешними проводами (без корпуса использовать в мобильных условиях просто невозможно!), плюс большинство трубок гейгера-мюллера (СБТ9 и СБТ20 в их числе) предназначены для установки в крепление («ушки») на плате и не предусматривают пайку проводов непосредственно к ним (т.е. поле для фантазий с креплением трубки — обеспечено);
• Отсутствие органов управления — ни единой кнопки, ни ИК-приемника (на крайний случай)! Все богатство и гибкость возможностей ардуино-программирования фактически коту под хвост – включил и все, это единственный режим (не по передергиванию же питания режимы менять);

(Спустя много лет устройство имеет вполне законченный вид и юзабельный дизайн)

В качестве корпуса, совершенно случайно, удалось приспособить мыльницу, аккуратно вырезав окошко под дисплей. Нашлась удобная кнопочка с фиксацией для включения питания. Однако организовать автономное питание также оказалось не просто: на плате есть стабилизатор 7805, требующий на вход 6,5В и более (можно конечно на прямую 5В подавать, что не так удобно конструктивно). Но не от 9В-ой же «кроны» питать это устройство переводя в тепло излишний вольтаж и без того мало-ёмкой батарейки форм-фактора 6F22 (или аккумулятора)? Поначалу приспособил питание от аккумулятора форм-фактора 18650 (благо емкости их приличные) через готовый DC-DC преобразователь повышал с 3,7В до 12В, чтоб затем «срубить» лишнее стабилизатором до 5В – «через задницу» – но работало. Далее была идея избавиться от одной из ступеней и повышать сразу с 3,7В только до 5В, подавая питание напрямую. Помимо этого хотелось уменьшить габариты аккумулятора, пусть даже в ущерб емкости – ведь теперь потерей должно было стать меньше. Наиболее компактным «из» оказался форм-фактор 10650 (почти вдвое короче 18650) – но вот незадача: «кроваток» для данных аккумуляторов в продаже нет, вообще! Не паять же провода к аккуму? – с учетом того что заряжать его во внешнем заряднике (с универсальными пружинными клеммами) … Опять пауза в реконструкции устройства и приведения его к удобоюзабельному виду. Аккумуляторы 10650 лежат, стареют – и тут пришло в голову решение: в кроватку (с длинной пружиной минусовой клеммы) под одну банку 18650 можно засунуть (именно засунуть!) последовательно два аккумулятора 10650 (т.е. суммарная длинна 20 вместо 18). Получаем в результате не менее 7.4В (в полностью заряженном случае даже больше) – которые можно подавать на стабилизатор 7805. Минимальный порог в 6.5В на входе стабилизатора позволяет посадить такие аккумуляторы по самое «не балуйся», чем конечно не стоит злоупотреблять чтоб не убить их раньше времени. Так что заряжать аккумуляторы нужно вовремя – жаль, что конструкцией не предусмотрен контроль напряжения источника питания ДО стабилизатора (после он есть – но нахрен не нужен)!

Цифровой дозиметр на микроконтроллере Attiny2313. Схема и описание

Схема позволяет измерять поглощенные дозы и мощность ионизирующего излучения. Детектор представляет собой счетчик Гейгера-Мюллера, трубка с окном слюды, способный измерять альфа-, бета- и гамма- излучения. Устройство также выдает сигнал тревоги при превышении выбранного уровня дозы.

Основа дозиметра – микроконтроллер ATtiny2313A, работающий от внутренняя RC-генератора с частотой 8 МГц. Измеренная информация отображается на маломощном 4-семисегментном светодиодном дисплее.

Он может быть собран из двух двухразрядных индикаторов, например, LD-D028UR-C (высота символов 7 мм). Дисплей имеет общий анод, информация выводится в динамическом режиме на частоте около 100 Гц.

Кнопки TL1, TL2 используются для управления работой дозиметра.

В детекторе ионизирующего излучения применен счетчик Гейгера-Мюллера Philips 18504. Для полноценной работы данный вид счетчика требует высокое анодное напряжение. Плато трубки начинается с 225 вольт (мин) и до 425 вольт (макс.) Конечно же, можно использовать и другой тип трубки. В этом случае напряжение необходимо подкорректировать под конкретный вид счетчика путем подбора стабилитрона ZD1.

Стабилизация выполнена путем обратной связи, образованной ZD1 и Т1. В качестве ZD1 можно использовать стабилитрон или диод. Поскольку стабилитроны с таким высоким напряжением, как правило, недоступны, можно подключить последовательно еще один стабилитрон. В качестве трансформатора Тр1 можно использовать трансформатор для питания CCFL ламп (ламп подсветки ЖК-мониторов).

Обнаруженные импульсы с датчика через конденсатор С7, разделяющий постоянную составляющую напряжения, поступают на транзисторный усилитель Т4 и Т5, к выходу которого подключен маленький динамик с сопротивлением не менее 32 Ом.

Подсчет количества импульсов осуществляется 16-битным таймером-счетчиком. При превышении установленного уровня дозы, на выводе 5 микроконтроллера Attiny2313 (DD1) появляется лог.1 и загорается предупреждающий светодиод HL1. Этот вывод также можно использовать для активации различных систем оповещения.

Потребление схемы составляет примерно 10-30 мА в рабочем режиме. Схема может быть запитана источником питания от 2,7 до 5,5 В. Источник питания может быть 5В, батарея или аккумулятор. Можно использовать 3шт по 1,5В батареи (АА или ААА), 3шт 1,2В NiCd, NiMH или один Li-Ion, Li-Pol с напряжением 3,6 или 3,7 В.

Контроль и измерение

Для управления дозиметром используются 2 кнопки TL1 и TL2. Кнопка TL1 предназначена для включения и переключения режимов, а TL2 для сброса измерительного цикла, сброса суммарной дозы и выключения дозиметра.

После включения путем нажатия TL1 попадаем в режим индикации и мониторинга. Дозиметр находится в экономичном режиме работы. Акустические щелчки указывают на регистрацию счетчиком Гейгера-Мюллера радиоактивных частиц.

Дисплей погашен, о чем свидетельствует только мигающая точка.

Следующее нажатие TL1 переводит устройство в быстрое измерение излучения (поиск). Измерения производятся с 10-кратным превышением частоты обновления и с разрешением до 0,01 мР.

Длительное нажатие на TL2 (более 1,5 с) сбрасывает показания дозиметра.

Следующее нажатие TL1 переводит дозиметр обратно в энергосберегающем режиме с выключенным дисплеем. Во всех режимах, кроме “выключено” измерение уровня радиации является активным (увеличение уровня радиации выше установленного предела активизирует сигнал тревоги).

После замены батареек возможно потребуется сделать калибровку. Калибровка осуществляется путем изменения значения константы. Это можно сделать, войдя в режим калибровки долгим нажатием обоих кнопок TL1 и TL2 (более 1,5 с). Значение можно менять кнопкой TL2, кнопкой TL1 осуществляется переход между цифрами.

Далее следуют настройки порога сигнализации в мР/ч. Установка уровня сигнала тревоги может быть осуществлено долгим нажатием TL1. Калибровка константы (XXX.X) определяет точное время измерения в секундах.

Постоянная калибровки и уровень тревоги хранятся в EEPROM памяти микроконтроллера и поэтому они не будут потеряны, даже если питание будет выключено.

Запрограммировать микроконтроллер можно при помощи USB программатора. Фьюзы необходимо выставить следующим образом:

Скачать прошивку (1,4 Mb, скачано: 1 546)

www.danyk.cz/avr_gm_en.html

Типы трубки

В целом, существует два основных типа конструкции трубки Гейгера.

Тип конечного окна

Схема счетчика Гейгера с трубкой с «торцевым окном» для излучения с низкой проницаемостью. Громкоговоритель также используется для индикации

Для альфа-частиц, бета-частиц с низкой энергией и рентгеновских лучей с низкой энергией обычная форма представляет собой цилиндрическую трубку с торцевым окном . Этот тип имеет окно на одном конце, покрытое тонким материалом, через которое может легко проходить слабопроникающее излучение. Слюда является широко используемым материалом из-за ее малой массы на единицу площади. На другом конце находится электрическое соединение с анодом.

Блинная трубка

Блинная трубка G – M, хорошо виден круглый концентрический анод.

Блин трубка представляет собой вариант конечного окна трубы, но который предназначен для использования для мониторинга загрязнения бета- и гамма. Он имеет примерно такую ​​же чувствительность к частицам, как и тип оконного окна, но имеет плоскую кольцевую форму, поэтому можно использовать самую большую площадь окна с минимальным газовым пространством. Подобно цилиндрической оконной трубке, слюда является широко используемым оконным материалом из-за ее малой массы на единицу площади. Анод обычно состоит из нескольких проводов, образующих концентрические круги, поэтому он полностью проходит через газовое пространство.

Безоконный тип

Этот общий тип отличается от типа специального оконечного окна, но имеет два основных подтипа, которые используют различные механизмы взаимодействия излучения для получения подсчета.

С толстыми стенками

Набор толстостенных трубок G – M из нержавеющей стали для гамма-обнаружения. Самый большой имеет кольцо компенсации энергии; другие не компенсируются по энергии

Используемый для обнаружения гамма-излучения с энергиями выше примерно 25 кэВ, этот тип обычно имеет общую толщину стенок из хромистой стали примерно 1-2 мм . Поскольку большинство гамма-фотонов с высокой энергией будут проходить через заполняющий газ с низкой плотностью без взаимодействия, трубка использует взаимодействие фотонов с молекулами материала стенки для образования вторичных электронов высокой энергии внутри стенки. Некоторые из этих электронов образуются достаточно близко к внутренней стенке трубки, чтобы уйти в заполняющий газ. Как только это происходит, электрон дрейфует к аноду, и возникает электронная лавина, как если бы свободный электрон был создан внутри газа. Лавина — это вторичный эффект процесса, который начинается внутри стенки трубки с образованием электронов, которые мигрируют на внутреннюю поверхность стенки трубки, а затем попадают в заполняющий газ. Этот эффект значительно ослабевает при низких энергиях ниже примерно 20 кэВ.

Тонкостенный

Тонкостенные трубы используются для:

• Обнаружение бета-излучения с высокой энергией, когда бета-излучение проникает через боковую часть трубки и напрямую взаимодействует с газом, но излучение должно быть достаточно энергичным, чтобы проникнуть через стенку трубки. Низкоэнергетический бета-сигнал, который может проникнуть через торцевое окно, будет остановлен стенкой трубы.
• Обнаружение низкоэнергетического гамма- и рентгеновского излучения. Фотоны с более низкой энергией лучше взаимодействуют с наполняющим газом, поэтому эта конструкция сконцентрирована на увеличении объема наполняющего газа за счет использования длинной тонкостенной трубки и не использует взаимодействие фотонов в стенке трубки. Переход от тонкостенной конструкции к толстостенной происходит на уровнях энергии 300–400 кэВ. Выше этих уровней используются толстостенные конструкции, а ниже этих уровней преобладает эффект прямой ионизации газа.

Трубки G – M не обнаруживают нейтронов, поскольку они не ионизируют газ. Однако могут быть изготовлены нейтронно-чувствительные трубки, у которых либо внутренняя часть трубки покрыта бором , либо трубка содержит трифторид бора или гелий-3 в качестве заполняющего газа. Нейтроны взаимодействуют с ядрами бора, производя альфа-частицы, или непосредственно с ядрами гелия-3, производя ионы и электроны водорода и трития . Эти заряженные частицы затем запускают обычный лавинообразный процесс.

Особенности измерений на улице или в походе

Не менее важно проводить замеры на улице, ведь источниками радиации могут быть осадки и воздух. Также есть риски повышения уровня радиоактивности, если наблюдается ветер со стороны промышленных предприятий

В условиях мегаполиса излучение может происходить из самых разных источников, порою непредсказуемых. Например, во время транспортировки радиоактивных веществ, в некоторых местах в воздухе можно также выявить повышенную дозу радиации.

Чем могут помочь дозиметры RADEX в туристических походах? На какие места нужно обращать внимание при поиске места для ночевки? Если вы находитесь в горной местности, то источниками радиации могут быть разные минералы или растения. Перед тем, как разбить лагерь, лучше произвести замеры радиации в нескольких местах

Настоящие условия существования вынуждают многих людей более детально изучать вопрос радиации и интересоваться приборами и средствами для измерения концентрации зараженных элементов в воздухе и окружающей среде. Стоит сказать о том, что радиационный фон – это свое рода переменный показатель, который обозначает уровень зараженности на той или иной площади или предмете, однако постоянно пребывает в движении и может меняться за отдельные отрезки времени.

Почему меняется радиационный фон и зачем необходимо измерение ионизирующего излучения? Радиация – это поток заряженных ионов, которые отделяются от атома под воздействием высокой температуры и распространяются в пространстве. Ионы, которые отделились от ядра атома, могут быть сильно заряженными, средне или слабо заряженными.

Максимально слабыми по заряду являются альфа-излучения, которые, как правило, вырабатываются самой природой, заполняют атмосферу и не вредят в небольших количествах человеку. Измерение радиации такого типа, как правило, проводится только в профилактических целях. Однако, существуют и сильно заряженные частицы под названием бета-радиация. Этот тип радиации является максимально опасным для человеческого организма и может привести ко многим негативным последствиям, связанным со здоровьем и нормальным функционированием организма.

Примечания

• Приборы
• Детекторы ионизирующего излучения

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Радиометр» в других словарях:

радиометр — радиометр … Орфографический словарь-справочник

РАДИОМЕТР — (от лат. radius луч, и греч. metron мера). Высотомер, устарелый астрономический аппарат. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. РАДИОМЕТР 1) употреблявшийся прежде астрономами прибор для определения высоты … Словарь иностранных слов русского языка

РАДИОМЕТР — (от лат. radio излучаю и греч. metreo измеряю), 1) прибор для измерения энергии эл. магнитного излучения, основанный на его тепловом действии. Применяется для исследования инфракрасного излучения, солнечной радиации и др. (напр., в актинометре и… … Физическая энциклопедия

РАДИОМЕТР — РАДИОМЕТР, прибор для обнаружения и измерения ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ, особенно ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. Радиометр Крукса был изобретен в 1875 г. британским химиком и физиком Уильямом КРУКСОМ. Радиометр состоит из лопастей, надетых на ось и… … Научно-технический энциклопедический словарь

радиометр — а, м. radiomètre m. 1. Астрономический прибор для измерения расстояний до звезд. Ян. 1806. Прибор для измерения световых лучей. Исследование инфракрасной радиации радиометром. БАС 1. 2. На курсах радиометристов в одной из северных экспедиций… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

радиометр — сущ., кол во синонимов: 7 • авторадиометр (1) • альфа радиометр (1) • аэр … Словарь синонимов

РАДИОМЕТР — прибор, предназначенный для изучения γ полей для геол. целей. В качестве приемников излучения используются газоразрядные счетчики (счетчики Гейгера Мюллера) и сцинтилляторы. См. Радиометр сцинтилляционный. Геологический словарь: в 2 х томах … Геологическая энциклопедия

радиометр — (неправильно радиометр) … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке

радиометр — Прибор или установка для измерения ионизирующих излучений, предназначенные для получения измерительной информации об активности радионуклида в источнике или образце, производных от нее величин, о плотности потока и (или) потоке и флюенсе… … Справочник технического переводчика

РАДИОМЕТР — (от радио. и . метр) 1) прибор для измерения энергии электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на его тепловом действии.2) Приемное устройство радиотелескопа, которое в сочетании с антенной позволяет исследовать излучение… … Большой Энциклопедический словарь

Бытовой дозиметр — полезное устройство, если знать, как правильно его использовать

При выборе устройства важно учитывать потребности пользователя, цель применения — от этого зависит, какая модель подойдет. Перед тем, как проверить на практике, нужно знать, как дозиметр радиации работает

Детали дозиметра

Транзистор может быть с любой буквой из серии КТ815 или КТ817. Конденсаторы СЗ, С2 — керамические или металлобумажные, с рабочим напряжением на напряжение не менее 600 и 400 В соответственно. Диоды можно применить любые из серии КД102.

Трансформатор намотан на броневом сердечнике типа Б22, марка феррита 2000НМ. Обмотка III имеет 700 витков, намотана она внавал проводом ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм. В процессе намотки примерно через каждые 100 витков необходимо проложить слой трансформаторной бумаги или фторопластовую ленту. После намотки обмотку снова необходимо заизолировать. Далее наматываются обмотки I и II вдвое сложенным проводом (по 14 витков), проводом ПЭВ-2 диаметром 0,2 и 0,4 мм соответственно. Средней точкой будет служить начало обмотки I и конец обмотки II.

В данном простом дозиметре скорость счета 24 имп/мин, что соответствует естественному радиационному фону, излучением примерно 18 мкР/час. Более точную калибровку дозиметра можно произвести экспериментально, используя заводской дозиметр.

www.rfanat.ru

Как собрать дозиметр радиации своими руками

Существует большое количество схем по сбору портативного устройства для измерения радиационного фона. Для начинающих постигать основы радиотехники подойдут самые простые устройства на резисторах СБМ-20. Более опытные любители могут сконструировать дозиметр радиации своими руками с двух- или трехпроводным детектором, а также используя векторные или интегральные резисторы.

Независимо от выбора схемы будущего устройства, при его сборке стоит использовать несколько простых правил. Они позволят получить максимально качественный прибор, который будет безопасен для жизни и здоровья человека. Большинство экспертов советуют:

1. Использование 400 вольтовых счетчиков. Если модуль рассчитан на 500 вольт, придется вносить дополнительные корректировки в настройки цепи.
2. Перед началом использования прибора необходимо измерить его выходную мощность при помощи 10 Мом вольтметра. Оно должно составлять ровно 400 вольт. Стоит помнить, что несмотря на малую удельную мощность, при неправильной настройке конденсаторы могут нести опасность здоровью.
3. Необходимо исключить возможность доступа к элементам, на которые подается высокое напряжение. Корпус должен плотно закрывать электрические приборы.
4. Подключение всех узлов производится при отключенном питании и разряженных конденсаторах.

Несмотря на выбор схемы будущего устройства, общий принцип работы дозиметра радиации будет практически одинаковым. Он будет выдавать некоторое количество звуковых сигналов. При нормальном радиационном фоне этот показатель будет на уровне 30. Увеличенное количество сигналов говорит о значительном повышении уровня загрязнения окружающей среды.

Схема простого дозиметра своими руками за 3 минуты

Такой метод позволяет получить самодельный прибор для измерения радиации в максимально короткие сроки. Технология подразумевает минимальный набор навыков и самое простое оборудование.

Чтобы изготовить такое устройство, потребуется:

• пластиковая бутылка;
• консервная банка;
• простой тестер;
• 20 см медной или стальной проволоки;
• транзистор кп303.

У жестяной банки удаляют верхнюю часть и слегка полируют края наждачной бумагой, чтобы не поранить руки. Бутылку обрезают под горлышко, оставляя около 10-15 см — она должна плотно входить в банку. В крышке делают 2 отверстия — в одно из них вставляют проволоку, чтобы она выходила на 1-2 см. После этого второй конец загибают и вставляют во вторую дырку.

Ножку транзистора прикручивают к получившейся петле. К его истоку и стоку подключают клеммы тестера. После этого можно приступать к непосредственной калибровке дозиметра. В качестве эталона используют лабораторные источники излучения.

Схема дозиметра своими руками на СБМ-20

Более продвинутые модели можно собрать, использовав специальные счетчики. СБМ-20 состоит из герметичной трубки — катода, сквозь который проходит анод в виде проволоки. Внутри полость наполнена газом — это обеспечивает оптимальную электропроводность.