Счетчик гейгера-мюллера мог бы спасти «радиевых девушек» в америке

Содержание:

Ссылки [ править ]
Что такое дозиметр
Лучшие бытовые многофункциональные дозиметры
Какой дозиметр выбрать
- Для чего нужно покупать дозиметр?
Шаг 2: запчасти и сборка
Подключить дозиметр к источнику питания (9в).
Список деталей нужных для радиосхемы
Необходимые компоненты схемы детектора
Схема и принцип работы счетчика
КОД
Как сделать счетчик Гейгера из готового комплекта
Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками
История [ править ]

Ссылки [ править ]

^ a b c d e f g » Трубки Гейгера-Мюллера; выпуск 1 », изданный Centronics Ltd, Великобритания.
^ Э. Резерфорд и Х. Гейгер (1908) «Электрический метод подсчета числа α-частиц радиоактивных веществ», Труды Королевского общества (Лондон), серия A, том. 81, нет. 546, страницы 141–161.
^ Б с д е е г ч Glenn F Knoll. Обнаружение и измерение радиации , третье издание 2000 г. Джон Вили и сыновья, ISBN 0-471-07338-5
^ «Функция детектора GM и методы измерения» . Проверено 7 марта 2017 .
^ a b Выбор, использование и обслуживание портативных приборов мониторинга. ВШЭ Великобритании
^ Б Корф, SNTM (2012) 20: 271. DOI : 10.1007 / s00048-012-0080-й
^ Э. Резерфорд и Х. Гейгер (1908) «Электрический метод подсчета числа α-частиц радиоактивных веществ», Труды Королевского общества (Лондон) , серия A, том. 81, нет. 546, страницы 141–161.
^ Джон С. Таунсенд (1901) «Проводимость, создаваемая в газах движением отрицательно заряженных ионов», Philosophical Magazine , серия 6, 1 (2): 198-227.
^ См .:
- Х. Гейгер и В. Мюллер (1928), «Elektronenzählrohr zur Messung schwächster Aktivitäten» (Электронная счетная трубка для измерения самой слабой радиоактивности), Die Naturwissenschaften (The Sciences), vol. 16, нет. 31, страницы 617–618.
- Гейгер, Х. и Мюллер, В. (1928) «Das Elektronenzählrohr» (Электронная счетная трубка), Physikalische Zeitschrift , 29 : 839-841.
- Гейгер, Х. и Мюллер, В. (1929) «Technische Bemerkungen zum Elektronenzählrohr» (Технические примечания к электронно-счетной трубке), Physikalische Zeitschrift , 30 : 489-493.
- Гейгер, Х. и Мюллер, В. (1929) «Демонстрация электронно-счетной трубки», Physikalische Zeitschrift , 30 : 523 и сл.
^ Liebson, SH (1947). «Разрядный механизм самозатухающих счетчиков Гейгера – Мюллера» . Физический обзор . 72 (7): 602–608. Bibcode1947PhRv … 72..602L . DOI10.1103 / PhysRev.72.602 . hdl1903/17793 .
^ История портативных приборов обнаружения радиации с периода 1920–60

Что такое дозиметр

Что такое счетчик гейгера и как сделать его своими руками

дозиметр — на самом деле очень простой прибор, нам нужен чувствительный элемент, в нашем случае трубка Гейгера, питание для неё, обычно около 400V постоянного тока и индикатор, в простейшем случае это может быть обычный динамик. Когда ионизирующее излучение ударяется о стенку счётчика Гейгера и выбивает из неё электроны, оно заставляет газ в трубке стать проводником, поэтому ток идёт прямо на динамик и заставляет его щелкать, если вам интересно, то в сети можно найти гораздо лучшее объяснение.

Я думаю, все согласятся, что щелки — не самый информативный индикатор, тем не менее, у него есть возможность оповещать об увеличении радиационного фона, но подсчет радиации при помощи секундомера для более точных результатов — штука довольно странная, поэтому я решил добавить устройству немного мозгов. Дозиметр — на самом деле очень простой прибор, нам нужен чувствительный элемент, в нашем случае трубка Гейгера, питание для неё, обычно около 400V постоянного тока и индикатор, в простейшем случае это может быть обычный динамик.

Как сделать счетчик гейгера своими руками.

Когда ионизирующее излучение ударяется о стенку счётчика Гейгера и выбивает из неё электроны, оно заставляет газ в трубке стать проводником, поэтому ток идёт прямо на динамик и заставляет его щелкать, если вам интересно, то в сети можно найти гораздо лучшее объяснение. Щелки — не самый информативный индикатор, тем не менее, у него есть возможность оповещать об увеличении радиационного фона, но подсчет радиации при помощи секундомера для более точных результатов — штука довольно странная, поэтому я решил добавить устройству немного мозгов.

Будет интересно Как настроить чувствительность микрофона своими руками

Лучшие бытовые многофункциональные дозиметры

Счетчик дембеля, как считаются дни в армии

Бытовые дозиметры пользуются высоким спросом у российских потребителей. С помощью многофункциональных приборов удается обнаруживать опасные продукты, выявлять некачественную воду и определять уровень радиации. Специалистам понравились следующие многофункциональные приборы.

Greentest Eco 5, KIT FB0136

Рейтинг: 4.7

Исключительно полезным прибором для домашнего применения является многофункциональный дозиметр Greentest Eco 5. Он способен работать за троих, определяя радиационный фон, содержание нитратов в продуктах и измеряя жесткость воды. Многие российские пользователи после приобретения устройства были в шоке от качества потребляемых продуктов и воды. Прибор простой и понятный в работе. Достаточно включить тестер, а затем выбрать из списка нужный пункт в меню. Работает модель от аккумулятора, который можно подзаряжать благодаря прилагаемому адаптеру. Производитель прилагает инструкцию по эксплуатации. Эксперты отдали изделию первое место в нашем рейтинге.

Владельцы восхищаются работой дозиметра, несмотря на типичную для бытового прибора погрешность (до 30%).

компактность;
удобное меню;
многофункциональность;
работа от аккумулятора.

Недостатки

высокая погрешность.

Соэкс Эковизор F4

Рейтинг: 4.6

В плане функциональных возможностей тестер Соэкс Эковизор F4 превосходит лидера рейтинга. Прибор может измерять нитраты в продуктах, определять радиационное излучение, тестировать качество воды и выявлять электромагнитные поля. Для обеспечения работоспособности производитель использовал 2 аккумулятора типа ААА. К достоинствам модели эксперты относят прочный корпус с прорезиненными вставками, высокую чувствительность дисплея и простоту эксплуатации. Обновлять прошивку дозиметра можно сразу после подключения к ПК.

Отечественные пользователи хвалят прибор за многофункциональность, сенсорный дисплей, качественную сборку и простоту эксплуатации. К недостаткам они относят высокую цену и короткий провод зарядного устройства.

многофункциональность;
чувствительный дисплей;
возможность обновления ПО;
качественная сборка.

Недостатки

высокая цена;
короткий шнур зарядное устройство.

DO-RA VDR-IRQ1801-w

Рейтинг: 4.5

Индикатор DO-RA VDR-IRQ1801-w только начал покорять отечественный рынок, поэтому достоверных данных о надежности и долговечности еще нет. Пока потенциальные покупатели присматриваются к прибору, подбирая подходящий цвет.

легкость и компактность;
доступная цена;
инновационность;
разнообразие цветов.

Недостатки

ограниченная сфера применения.

Haak Elektronik SMG-2

Рейтинг: 4.4

Немецкий бытовой дозиметр Haak Elektronik SMG-2 подкупил экспертов своим необычным дизайном. Он похож на мобильный телефон, но при этом не ассоциируется с модной игрушкой. Производитель сделал упор на индикацию радиоактивности, основную задачу прибор выполняет максимально эффективно. Конечно, в плане погрешности модель проигрывает профессиональным дозиметрам. Потребитель может получать оперативную операцию о мощности бета, гамма и рентгеновского излучения. Учитывая доступную цену, дозиметр заслуженно попадает в наш рейтинг.

По мнению пользователей, дозиметр достоин похвалы за стильный дизайн, эргономичность, понятное меню, наличие встроенного термометра и часов. Из недостатков отмечается ненадежный разъем микро-USB, негерметичный корпус.

низкая цена;
оригинальный дизайн;
эффективность;
понятное меню.

Недостатки

недолговечный джойстик и разъем микро-USB;
негерметичный корпус.

SOEKS (Соэкс) Эковизор F3

Рейтинг: 4.3

Не уступает лидерам рейтинга по функциональным возможностям дозиметр SOEKS (Соэкс) Эковизор F3. Прибор способен определять радиационный фон, измерять содержание нитратов в продуктах и оценивать качество воды. Производитель установил на тестер композитный зонд, он позволяет делать замеры в разных точках. Поэтому результаты получаются достаточно реалистичные. После обновления базы данных значительно расширился ассортимент овощей и фруктов, с которыми способен работать модель. Настройка дозиметра не вызовет сложностей у современных потребителей, тем более что в комплекте идет инструкция по эксплуатации.

Большинство пользователей отмечают достоверность показаний тестера. Но есть и скептики, которые не верят в точность измерений, считая цену завышенной.

Какой дозиметр выбрать

Жители села капустин яр целый год умоляют спасти их от подростков-ауешников

Чтобы определиться какой дозиметр выбрать, нужно понять, кокой вид радиации для человека представляет опасность и что желательно контролировать в повседневной жизни.

Все виды радиации опасны, но в бытовой сфере и окружающей нас среде, можно столкнуться с действием в основном трех видов радиации — это бета, гамма и альфа излучение. Наибольшую опасность представляет альфа излучение, так как оно наносит живой ткани наибольший урон. Но зарегистрировать альфа излучение сложнее всего, потому что для его измерения, дозиметр должен быть поднесен вплотную к источнику излучения, так как альфа излучение распространяется в пространстве на небольшие расстояния в пределах 2-3 см. Дозиметры способные зарегистрировать альфа излучение, должны иметь отдельный датчик в дополнении к датчику Гейгера-Мюллера. Обычно это специальное окошечко в дозиметре, которое имеет сдвигаемую защитную крышку.

Если позволяют денежные средства, то лучше купить дозиметр способный измерять три вида радиации — бета, гамма и альфа излучение.

Если вы не хотите тратиться на покупку дорогого прибора, то можно приобрести дозиметр-радиометр, измеряющий бета и гамма излучение. Это неплохое начало и возможно поможет вам избежать серьезных проблем со здоровьем. Такой прибор отлично подойдет для измерения общего радиационного фона в помещении и вне его. С помощью данного дозиметра можно проверить на безопасность продукты питания, строительные материалы, автомобиль и любые другие бытовые вещи.

При выборе дозиметра следует обратить внимание на следующие характеристики:

тип используемого детектора — это основной параметр, влияющий на точность и функциональность прибора. Лучше если это будет газоразрядный детектор, например, счетчик Гейгера-Мюллера. Хуже если это полупроводниковый детектор.

виды измеряемой радиации — прибор может измерять как один вид радиации, так и несколько видов. При измерении нескольких видов радиации, измерения могут проводиться одновременно для различных видов излучений, или необходимо будет переключаться с одного вида излучения на другой. Самый простой и распространенный вид дозиметра — это измерение бета излучения. Но лучше, если дозиметр будет способен измерять три вида излучений — альфа, бета, гамма.

погрешность измерения — это величина, которая характеризует точность прибора. Чем меньше погрешность, тем выше точность прибора, соответственно тем он лучше и дороже. Для бытовых приборов погрешность обычно составляет ±25% или ±30%. Для профессиональных дозиметров погрешность уже будет меньше чем ±7%.

диапазон измеряемых величин — это максимальное и минимальное значение радиации, которое способен зарегистрировать прибор

Стоит обратить внимание лишь на нижний порог измерений, он не должен быть выше чем 0,05 мкЗв/ч. Максимально измеряемый уровень радиации у всех дозиметров достаточно высок.

поверка прибора — это отметка в паспорте дозиметра, что он проверен на заводе изготовителе и соответствует заявленным в паспорте техническим характеристикам и производит измерения с заданной точностью

Желательно, чтобы отметка о поверке была в паспорте. В крайнем случае, в паспорте изделия должна стоять отметка ОТК (отдел технического контроля) о приемке изделия.

Остальные характеристики дозиметра влияют на его удобство эксплуатации, внешний вид и выбираются исходя из личных предпочтений.

Для чего нужно покупать дозиметр?

Для чего нужно приобритать дозиметр в бытовых целях, каждый решает сам.

В качестве информации к размышлению, можно посмотреть сюжет любительской видео съемки в городе Крансодаре, который является одним из самых безопасносных городов России
в отношении экологической обстановки. В простом лесном массиве, безобидные на вид предметы (7-я минута видео), излучают радиацию в миллионы раз превышающие безопасную норму. Находясь даже незначительное время в подобной зоне, можно получить дозу, которая с большой вероятностью приведет к крайне негативным последствиям для организма. К сожалению далеко не всегда, возле подобных объектов установлены занки «опасно радиация». Всему виной халатность и безответственность. Поэтому даже прогуливаясь в каком либо месте (фактически любом), человек может и не подозревать, что подвергается мощному радиационному воздействию. А потом удивляться, откуда берутся различные проблемы со здоровьем.

Шаг 2: запчасти и сборка

В качестве мозга проекта я использовал плату NodeMCU с микроконтроллером ESP8266. Мне хотелось взять то, что можно программировать как Arduino, и что будет достаточно быстрым, чтобы отрисовывать изображение на экране без задержек.

Для подачи высокого напряжения я использовал трансформатор с Aliexpress – он подаёт 400 В на трубку Гейгера-Мюллера. Учитывайте, что при проверке выходного напряжения его не получится измерять мультиметром напрямую – при слишком малом импедансе напряжение будет падать, и показания будут неточными. Сделайте делитель напряжения с сопротивлением не менее 100 МОм последовательно с мультиметром.

Питается устройство от аккумулятора формата 18650, через ещё один трансформатор, подающий стабильные 4,2 В на оставшуюся схему.

Вот список всех необходимых компонентов:

Плату делать необязательно, но с ней сборка схемы становится проще и аккуратнее. Файлы Gerber для производства платы я также выложил на GitHub. После того, как я получил готовую плату, я сделал несколько исправлений в схеме, поэтому дополнительные джамперы в новой схеме не нужны – хотя я её не проверял.

Корпус распечатан на 3D-принтере из пластика PLA, их можно скачать здесь. Я подправил CAD-файлы, добавив отверстия для крепления новой платы. Всё должно работать, хотя я это не проверял.

Все категории
экономические 43,022
гуманитарные 33,480
юридические 17,881
школьный раздел 600,708
разное 16,736

Подключить дозиметр к источнику питания (9в).

2. На тыльной
стороне дозиметра закрыть задвижкой
(экраном) окно детектора.

3. Установить
переключатель
MODE

(режим) в положение γ («Р»).

4. Установить
переключатель
RANGE

(диапазон) в положение
x
1
(Р
н
=0,1-50 мкЗв/час).

5. Установить
переключатель питания дозиметра в
положение
ON
(Вкл.).

6. Если в положении
х1 раздастся звуковой сигнал и числовые
ряды дисплея полностью заполнятся, то
необходимо перейти на диапазон х10 (Р
н
=50-500 мкЗв/час).

7. После завершения
суммирования импульсов на дисплее
дозиметра высветится доза, эквивалентная
мощности
P
Hγ

мкЗв/час; через 4-5 сек. произойдет сброс
показаний.

8. Дозиметр вновь
готов к замерам радиации. Автоматически
начинается новый цикл замеров.

Таблица 1.

Результирующее
значение
в рабочем пространстве (АВ) определяется
формулой

=,
мкЗв/час (6)

— показания
дозиметра дают значения радиационного
фона в точке;

Величина радиации
в каждой точке замера подчиняется
законам флуктуации. Поэтому, чтобы
получить наиболее вероятное значение
измеряемой величины, необходимо
производить серию замеров;

— при дозиметрии
β – излучений замеры необходимо проводить
вблизи поверхности исследуемых тел.

Список деталей нужных для радиосхемы

1 BPW34 фотодиода
1 LM358 ОУ
1 транзистор 2N3904
1 транзистор 2N7000
2 конденсатора 100 НФ
1 конденсатор 100 мкФ
1 конденсатор 10 нФ
1 конденсатор 20 нФ
1 10 Мом резистор
2 1.5 Мом резистора
1 56 ком резистор
1 150 ком резистор
2 1 ком резистора
1 250 ком потенциометр
1 Пьезодинамик
1 Тумблер включения питания

Как вы можете видеть из схемы, она настолько проста, что собирается за пару часов. После сборки убедитесь, что полярность динамика и светодиода, являются правильными. Наденьте на фотодиод медные трубки и изоленту. Она должна плотно прилегать. Просверлите отверстие в боковой стене алюминиевого корпуса для тумблера, а сверху для фотодатчика, светодиода и регулятора чувствительности.

Будет интересно Собираем повышающий трансформатор собственными руками

Интересно почитать: Как смастерить датчик движения своими руками.

Больше никаких дырок в корпусе быть не должно, так как схема очень чувствительна к электромагнитным наводкам. После того, как все электрические компоненты будут соединены, вставьте батарейки. Мы использовали три сложеные вместе CR1620 батареи. Изоленту обмотайте вокруг трубок, чтобы они не смещались.

Это также поможет закрыть свет от воздействия на фотодиод. Вот теперь всё готово для начала обнаружения радиоактивных частиц. Проверить его в действии можно на любом тестовом источнике радиации, который вы можете найти в специальных лабораториях или в школьных кабинетах, по проведению практических работ.

Необходимые компоненты схемы детектора

Для того чтобы собрать представленную схему потребуются приобрести следующие детали:

Преобразователь высокого напряжения NoEnName_Null. Вход 3–5 В, выход до 300–1200 В. Размер модуля: около: 25×48 мм. Выходной ток максимум 50 мА, регулируемый модуль блока питания.
Зарядное устройство Tikta Mini MICRO USB 1A TP4056. Литий-ионная плата 1×5 V позволяет заряжать аккумулятор с помощью разъема Mini USB или входа 4.5–5.5 В.
Преобразователь напряжения DROK Mini DC Volts 1V — 5V, неизолированный модуль BOOST. Размеры печатной платы: 14.1×18.8×5.5 мм, входное напряжение: 1–5 В постоянного тока, выходное напряжение: 5.1–5.2 В постоянного тока, одиночный литиевый вход с выходным током 1–1.5 A.
Arduino Nano V3.0 — плата ELEGOO Nano CH340 / ATmega328P без USB-кабеля. Совместимая с Arduino Nano V3.0.Nano использует чипы ATmega328P и CH340, с большим количеством аналоговых входных контактов и встроенной перемычкой + 5V AREF. Есть возможности макета Boarduino и Mini + USB с меньшими размерами, которое хорошо работает с Mini или Basic Stamp. Может получать питание через USB-соединение Mini-B, нерегулируемый внешний источник питания 7–12 В (контакт 30) или регулируемый внешний источник питания 5 В (контакт 27). Источник питания автоматически выбирает источник с самым высоким напряжением.
OLED-дисплей HiLetgo 0,91 » для Arduino STM32, подсветка не нужна, поскольку имеется самоподсветка. Цвет дисплея: синий. Использует распространенную шину I2C и работает на драйвере дисплея SSD1306. OLED с высоким разрешением для любого проекта микроконтроллера. 128×32 пикселей дает хороший четкий текст, может работать от 3.3 В. Разборчивый текст даже с 4-мя строками. Напряжение 5 В.
Комплект резисторов 10М и 10К, соответствующих требованиям RoHS.
Монолитный многослойный керамический конденсатор 470pf Hilitchi 550Pcs, допуск емкости: ± 5%. Основной материал: керамика. Цвет: желтый. Отличная влагостойкость, миниатюрный размер, большая емкость, надежная работа. Широкое применение в компьютерах, обработке данных, телекоммуникациях и промышленном управлении.
Мини-кнопочный переключатель DPDT с мгновенным выходом, uxcell 6-контактный квадратный 7×7 мм, количество контактов: 6, шаг штифта: 4.5×1 мм, длина штифта 3.5 мм. Материал пластик, вес: 24 г.

Схема и принцип работы счетчика

Чтобы понять, как работает счетчик Гейгера, нужно сначала изучить его конструкцию. Он выполняется в виде герметично запаянной гильзы, изготовленной из стекла или металла. Из нее откачивают весь воздух и заменяют его инертным газом с примесью спиртовых соединений или галогена. Для этого применяются следующие виды веществ:

неон;
аргон;
смесь из двух газов.

Внутри гильзы находятся коаксиально расположенные элементы. Они представляют собой электроды, с помощью которых и происходит измерение. Один из них играет роль анода, к нему подключается напряжение со знаком плюс, а другой — это катод, к которому подключена минусовая клемма.

Принцип работы счетчика Гейгера основывается на прохождении ионизирующих частиц через инертный газ, который находится под воздействием поля большого напряжения. Это приводит к образованию свободных электронов, направляющихся к аноду. К катоду при этом перемещаются ионы газа. За счет этого образуется электрический разряд. При его прохождении через счетчик импульсов определяется количество радиации, попавшей в трубку.

Именно поэтому счетчик Гейгера трещит во время измерений. Чем больше ионизирующих частиц, тем больше импульсов фиксируют электроды. Именно их слышно при работе этого датчика.

КОД

Напишем код для определения количества радиации.

Arduino

#include <SPI.h>

#define LOG_PERIOD 15000 //Период регистрации в миллисекундах, рекомендуемое значение 15000-60000.
#define MAX_PERIOD 60000 //Максимальный период регистрации.

unsigned long counts; //
unsigned long cpm; //
unsigned int multiplier; //
unsigned long previousMillis; //
float uSv; // Переменная для перевода в микроЗиверты
float ratio = 151.0; // Коофициент для перевода импульсов в микроЗиверты
float uP = 0;
const byte interruptPin = D2; // Порт ESP к которому подключен счетчик

void tube_impulse(){ //Функция подсчета имульсов
counts++;
}

void setup(){ //
counts = 0;
cpm = 0;
multiplier = MAX_PERIOD / LOG_PERIOD;
Serial.begin(9600);
interrupts();
pinMode(interruptPin, INPUT);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin), tube_impulse, FALLING); //Определяем количество импульсов через внешнее прерывание на порту

}

void loop(){ //Основной цикл
unsigned long currentMillis = millis();
if(currentMillis — previousMillis > LOG_PERIOD){
previousMillis = currentMillis;
cpm = counts * multiplier;
Serial.println(cpm);
uSv = cpm / ratio ;
Serial.println(uSv);
uP = uSv * 100 ;
Serial.println(uP);
counts = 0;

}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46

#include <SPI.h>

#define LOG_PERIOD 15000 //Период регистрации в миллисекундах, рекомендуемое значение 15000-60000.
#define MAX_PERIOD 60000 //Максимальный период регистрации.

unsignedlongcounts;//

unsignedlongcpm;//

unsignedintmultiplier;//

unsignedlongpreviousMillis;//

floatuSv;// Переменная для перевода в микроЗиверты

floatratio=151.0;// Коофициент для перевода импульсов в микроЗиверты

floatuP=;

constbyteinterruptPin=D2;// Порт ESP к которому подключен счетчик

voidtube_impulse(){//Функция подсчета имульсов

counts++;

}

voidsetup(){//

counts=;

cpm=;

multiplier=MAX_PERIOD/LOG_PERIOD;

Serial.begin(9600);

interrupts();

pinMode(interruptPin,INPUT);

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin),tube_impulse,FALLING);//Определяем количество импульсов через внешнее прерывание на порту

}

voidloop(){//Основной цикл

unsignedlongcurrentMillis=millis();

if(currentMillis-previousMillis>LOG_PERIOD){

previousMillis=currentMillis;

cpm=counts*multiplier;

Serial.println(cpm);

uSv=cpm/ratio;

Serial.println(uSv);

uP=uSv*100;

Serial.println(uP);

counts=;

}

Расписывать код не вижу смысла. Он неплохо прокомментирован. Основной принцип подсчета сводиться, к подсчету количества импульсов от трубки J350Br, используя прерывание на порту D2. После того как получили количество импульсов, переводим наши «попугаи» в микрозиверты и микрорентгены. Конечно без калибровки наши данные так и останутся «попугаями», поэтому лучше всего найти эталонный источник радиации и попробовать откалибровать наш счетчик.

Как сделать счетчик Гейгера из готового комплекта

Практически на всех крупных международных торговых онлайн-площадках можно заказать готовые наборы для изготовления счетчика Гейгера стоимостью от 2500–5000 руб. В каждом наборе проверенные детали и платы, а также подробная инструкция сборки.

Наиболее популярные модели комплектов счетчиков Гейгера:

KKmoon для обнаружения 20–120 мР/ч гамма-лучей и 100–1800 мР/ч бета-лучей. Поддерживает большинство трубок Гейгера: M4011, STS-5, SBM20, J305. Имеет звуковую и световую сигнализация, может подключиться к микроконтроллеру, а затем отобразить на ЖК-дисплее. Совместим с компьютером (ПК) MatLab для сбора, анализа и обработки данных.
Baugger имеет модуль детектор ядерного излучения с ЖК-дисплеем, для обнаружения 20–120 мР/ч гамма-лучей и 100–1800 мР/ч бета-лучей. Поддерживает большинство трубок Гейгера: M4011, Sts-5, Sbm 20, J305. Оборудован звуковой и световой сигнализацией может подключиться к микроконтроллеру, а затем отобразить на ЖК-дисплее. Совместим с компьютером (ПК) MatLab для сбора, анализа и обработки данных.
Kshzmoto, набор деталей счетчика Гейгера с ЖК-дисплеем. Имеет блок питания 5 В или аккумулятор 3×1.5 В. Батарея 4×1.2 В, ток: 30–120 мА. Диапазон измерения 20–120 мР/ч гамма-лучей и 100–1800 мР/ч бета-лучей. Оснащен звуком и световой сигнализацией. Может поддерживаться рабочее напряжение трубки Гейгера 330–600 В.
YINCHIE Mukuai54 DIY — модуль детектора ядерного излучения с ЖК-дисплеем DIY. Поддерживает большинство трубок Гейгера: M4011, STS-5, SBM 20, J305. Оборудован звуковым и световым звуком, может работать с ПК.

Таким образом, сделать счетчик Гейгера своими руками на Arduino Nano несложно. Можно самому подобрать комплектующие, и собрать измеритель по проверенной работоспособной схеме, а можно просто купить готовый набор и подключить его схему. Такие дозиметры работают ничуть не хуже тех, которые собираются на промышленных площадках. В сегодняшнее время иметь такое устройство в доме не будет лишним, особенно, отправляясь в путешествие, чтобы найти безопасное место для отдыха или на рынок, чтобы купить экологически чистые продукты.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Доброго времени суток, уважаемые самоделкины! В этой статье Константин, мастерская How-todo, подробно покажет способ изготовления простого дозиметра на Arduino nano и СБМ20 (СТС-5).

Дозиметр, по своему принципу работы — это весьма простое устройство.

Для его сборки нам потребуется:

Собственно, устройство регистрации заряженных частиц, в качестве которого мы будем использовать трубку Гейгера.

Высоковольтный источник питания для нее, с выходным напряжением около 400 В. Устройство индикации, звуковой или световой, которое будет сообщать о пробоях в трубке.

В простейшем случае в качестве индикатора можно использовать динамик.

Заряженная частица, ударяясь о стенку счетчика, выбивает из нее электроны. И в газе, которым заполнена трубка, возникает пробой. На очень короткое время через трубку поступает питание на динамик, и он щелкает. Конечно же, все согласятся, что щелчки — это не самый лучший способ получения информации.

Щелчки, конечно, смогут предупредить о повышении фона, но подсчитывать их при помощи секундомера, для получения точных показаний, просто устаревший метод.

Воспользуемся новыми технологиями, и прикрутим к трубке электронный мозг с дисплеем.

Переходим к практике. Электроника представлена в виде платы Arduino nano. Программа весьма проста, она подсчитывает количество пробоев трубки за определенный временной интервал, и выводит полученные данные на экран.

Также в момент пробоя отображается символ радиации, а также индикатор заряда батареи.

Источником питания устройства служит аккумулятор 18650.

По причине того, что плата arduino питается от 5Вольт, установлен модуль с преобразователем. Также установлена плата управления зарядкой аккумулятора, чтобы устройство было полностью автономным.

Трудности начались, когда автор стал решать вопрос с высоковольтным преобразователем. Первоначально он сделал его сам. Намотал трансформатор на ферритовом сердечнике, порядка 600 витков вторички.

Сигнал на него подал из встроенного в Arduino ШИМ. Через транзистор это работает вполне нормально.

Автору же мне хотелось сделать конструкцию доступной для повторения любому, даже начинающему самоделкину. Спустя некоторое время, Константин нашел высоковольтные преобразователи на алиэкспрессе. Начнем испытывать покупную версию. Выдал он максимально 300 Вольт, при заявленных аж 620.

Заказав другой, он оказался других размеров, при том, что в описании указаны предыдущие. Последний преобразователь таки сподобился выдать необходимое напряжение в 400 В, максимальное составило 450, при заявленном производителем 1200В.

Переделываем корпус под другой размер преобразователя.

В конечном итоге у нас получается конструкция, которая почти полностью состоит из модулей.

Повышающий преобразователь.

Плата управления зарядом АКБ.

5 вольтовый повышающий модуль.

Мозг в виде arduino nano.

Дисплей 128 на 64, но в итоге будет применен 128 на 32 пикселя.

Также потребуются транзисторы 2N3904, резисторы на 10МОм и 10КОм, конденсатор емкостью 470пФ.

Двухпозиционный переключатель.

Аккумуляторная батарея, buzzer со встроенным генератором.

И, конечно, главный элемент — счетчик Гейгера, примененная модель СТС5.

Ее можно заменить на похожий, СБМ20, да и в принципе любой похожий. При замене счетчика необходимо будет вносить коррективы в программу, согласно документации датчика. У использованного счетчика СТС5 количество микрорентген в час соответствуют количеству пробоев в трубке за 60 секунд.

Корпус, как обычно, распечатан на 3D принтере.

По документации, для СТС5 оно составляет около 410 Вольт.

Далее просто соединяем все модули по схеме.

Модульный принцип упрощает схемотехнику до минимума. При сборке желательно использовать жесткие одножильные провода, например от витой пары.

Благодаря им все устройство легко собрать на столе.

После сборки просто помещаем его в корпус.

Важный нюанс. Для того чтобы наше устройство заработало, необходимо установить перемычку на высоковольтном модуле.

Ей соединяем минус входа с минусом выхода.

Но мы не можем управлять высоким напряжением непосредственно с помощью Arduino. Для этого сделаем схему развязки на транзисторе.

Паяем навесным монтажом, изолируем термоклеем или термоусадкой, кому как удобнее.

Все закончено, устройство показывает нормальный радиационный фон.

Ссылки на компоненты.

Arduino Nano 400V DC-DC power supply 128*32 OLED Прошивка 3Д модель корпуса

Счетчик Гейгера для Вас представил автор проекта Константин, мастерская How-todo.

Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

История [ править ]

Один из первых счетчиков альфа-частиц, разработанный Резерфордом и Гейгером.

Ранняя трубка Гейгера-Мюллера, изготовленная в 1932 году Гансом Гейгером для лабораторного использования.

В 1908 году Ханс Гейгер под руководством Эрнеста Резерфорда из Университета Виктории в Манчестере (ныне Манчестерский университет ) разработал экспериментальный метод обнаружения альфа-частиц, который позже будет использован для разработки трубки Гейгера – Мюллера в 1928 году . ] Этот ранний счетчик был способен обнаруживать только альфа-частицы и был частью более крупного экспериментального устройства. Используемый фундаментальный механизм ионизации был открыт Джоном Сили Таунсендом между 1897 и 1901 годами и известен как таунсендовский разряд , который представляет собой ионизацию молекул ионным ударом.

Только в 1928 году Гейгер и Вальтер Мюллер (аспирант Гейгера) разработали герметичную трубку Гейгера-Мюллера, в которой использовались основные принципы ионизации, ранее использовавшиеся экспериментально. Маленький и прочный, он мог не только обнаруживать альфа- и бета-излучение, как это делали предыдущие модели, но также и гамма-излучение. Теперь практический радиационный прибор можно было производить относительно дешево, и так родился счетчик Гейгера. Поскольку выходной сигнал трубки требовал небольшой электронной обработки, явное преимущество в эпоху термоэмиссионных клапанов из-за минимального количества клапанов и низкого энергопотребления, прибор приобрел большую популярность как портативный детектор излучения.

Современные версии счетчика Гейгера используют галогеновую трубку, изобретенную в 1947 году Сидни Х. Либсоном . Он заменил более раннюю лампу Гейгера-Мюллера из-за ее гораздо более длительного срока службы и более низкого рабочего напряжения, обычно 400-900 вольт.