Sensores de radioactividade

Um quarto em íons de radônio

Este quarto é usado para medir o íon "continuar" radônio. As vantagens desta solução são o baixo custo, a velocidade de medição (um teste de precisão em meia hora), a medida "continuar" e não ligam para coleta e medição mas faz tudo automaticamente e, finalmente, facilidade de ajuste (a calibração depende quase exclusivamente das dimensões geométricas do dispositivo e não é afectada pela temperatura, pressão de ar e umidade)

 

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Versão 7 – Ano 2021

Esta versão contém toda a experiência adquirida nos últimos anos, por isso é consideravelmente mais estável e também mais fácil de construir do que os anteriores.

Novos projetos são postados aqui:
https://www.theremino.com/blog/geigers-and-ionchambers/ionchamber-improvements#version7

Para obter mais informações, por favor, leia a documentação do aplicativo Geiger e versões anteriores do íon câmara.

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Versão 6 – Ano 2016

O quarto foi novamente melhorado íon. Nós adicionamos um resistor entre o portão e massa, para estabilizar a tensão do FET com ar muito úmido (medição estável até 70% umidade e mais). E aumentámos a estabilização, ambos o circuito do amplificador, que no gerador de alta tensão.

Novos projetos são postados aqui:
https://www.theremino.com/blog/geigers-and-ionchambers/ionchamber-improvements#preversion6

A discussão sobre a medição de unidades "concentração" e "atividade" é aqui:
https://www.theremino.com/blog/geigers-and-ionchambers/ionchamber-improvements#concentration

Para obter mais informações, por favor, leia a documentação do aplicativo Geiger e versões anteriores do íon câmara.

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Versão 3

O mais recente sobre eletrônica, ser acessado diretamente aqui no site:
Radon_IonChamber_Electronics_ITA
Radon_IonChamber_Electronics_ENG

Toda a documentação em formato PDF:
https://www.theremino.com/files/Theremino_IonChamber_Pdf-Docs_V3.zip

Projeto Eagle PCB, as imagens 3D e arquivos de simulação para LTSpice:
https://www.theremino.com/files/Theremino_IonChamber_PCB_And_Simulations_V3.zip

O arquivo original no formato ODT (OpenOffice), para tradutores:
https://www.theremino.com/files/Theremino_IonChamber_ODT-Docs-ENG-JPN-ESP_V3.zip

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Alessio kit para o íon câmara

Alessio escreve:
“Hoje à noite (24 11 2013 n.d.r.) Eu completei um detector de Radon KIT, para aqueles que têm dificuldades em encontrar que os materiais podem fornecer eu fixei o preço de amigos e associados. Também forneci uma versão de "luz" do mestre Theremino, com apenas uma entrada para o Assembly de velocidade e quebrar alguns euros. Segunda-feira, eu vou ouvir uma empresa para fornecer recipientes cilíndricos do tinplate, para que possamos dar um KIT completo também da mecânica”

Para mais informações escreva para: Alessio.Giusti@meteolink.it

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Notas para os construtores de auto

A sala agora está bem provada, dezenas de espécimes estão em operação em todo o mundo e todo o feedback tem sido positivo. Não temos ainda um coeficiente de calibração a ser distribuído. A comparação é feita por comparação com equipamento profissional, mas, Por agora, Não encontramos qualquer pessoa que tenha um adequado. Fazer comparações com lentes como a “Sirene de segurança” ou o “testes de 24 horas” É como não para torná-los, Porque radônio também muda de 300% em poucas horas. Como alternativa, seria preciso uma câmara selada com teor de radônio constante, Mas mesmo isso não parece ser útil em institutos de pesquisa. Por enquanto a melhor estimativa do coeficiente de calibração é o seguinte:

Sens. CPM/pCi/l = 2.20
CPM de fundo = 0.00
USec de tempo morto = 5000

Conectar a câmera a qualquer tipo de contador, mestre do íon pin (Não há necessidade de pesquisa). Tão somente um mestre, você pode conectar um Geiger e até 5 Câmaras de íon.

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Aqui você vê o medidor Alessio on-line (Não é sempre ativo)

http://www.meteolink.it/radon.html
http://www.meteolink.it/enradon.html

E dois gráficos de um quarto de Alessio com janela fecharam e abra

Abaixo estão algumas fotos dos quartos do íons utilizados nos ensaios.

... na versão final

... e em preparação

Sensores de radiação de tubo Geiger

O GeigerAdapter é o elo entre toda a habitual russo ou americano produção exigir tubos geiger de 300 em 550 volts de energia e sinais de padrão do sistema Theremino.

Adaptador de Geiger (fonte de alimentação e adaptador de sinal)
Esses adaptadores para tubos geiger produzem um sinal de saída padrão, compatível com as entradas do tipo Counter (somente para os baixos níveis de radiação) ou prefere FastCounter que funciona bem em todos os níveis, até o máximo mensurável com tubos geiger.

A tensão de alimentação pode variar entre 3.5 volts e 6 volts. O consumo de energia é sobre 10 au com níveis normais de radiação (em torno de 0.1 Sievert micro por hora) e cresce a 6 Mas quando a radiação é igual ao máximo mensurável com tubos geiger. (sobre 10 Milli Sievert) Altas tensões estão presentes como este módulo é perfeitamente seguro, sua limitação atual no 25 micro ampères é tão eficaz que pode ser tocado com as mãos em qualquer ponto sem perigo e sem sentir a menor sensação de aborrecimento.

São do tamanho da GeigerAdapter: 26 x 36 mm (Versão SMD). Para obter informações sobre os componentes para a consulta de GeigerAdapter: www.theremino.com/contacts/Producers

Existem três versões do adaptador Geiger, os esquemas e folhas de dados podem ser encontradas aqui:
https://www.theremino.com/technical/schematics#geigeradapter
https://www.theremino.com/technical/schematics#geigeradapterdiy
https://www.theremino.com/technical/schematics#flintstones

Conecte os adaptadores de Geiger mestre

O adaptador de Geiger se conectar a um pino mestre (ou de um escravo) configurado como FastCounter. Para conectá-los em laboratório usando a extensão de cabos macho fêmea, nada de telas, que você normalmente usa para todos os links do sistema Theremino. Se necessário, você pode conectar vários cabos de extensão de 60 centímetros em série e fugir até a poucos metros.

Ligações de longas

Para distâncias mais longas, você tem que usar um cabo blindado. Cabos de microfone com interior vermelho e branco de dois fios, são grandes, são robustos e tem a corda resistente. Comprimento máximo de cabo blindado é 500 metros e mais além (desde que você siga as orientações a seguintes).

Com conexões de longas você deve usar GeigerAdapters com impedância de saída baixa e um resistor de fim-de-linha para proteger Theremino Pin de sobretensão.

1) Sobre a versão Geiger adaptador SMD, ponte do R10 de 33k ou saldarci sobre um segundo resistor de 1 kohm (para os adaptadores de Geiger “DIY” e “Flintstones” Esta variação não é necessária Porque eles já têm uma impedância de saída baixa).

2) Adicionar um resistor de 100 k em série com o fio de sinal, no final do cabo, dentro de alguns centímetros com o mestre. Atenção: Estes resistores de 100k trazer somente nos pinos configurados como entrada (ADC, Adorando e similares). Você não precisa adicionar resistores para pino de saída, ou ainda pior para a linha serial, o mestre de ligação com os escravos.

3) Lembre-se de não anexar o resistor não - Pin SMD modificado de Geiger adaptadores adicional 100k (Isso acontece por engano não quebrar nada, mas a tensão de 5 volts, corrente limitada não o resistor, pode causar perda frequente de comunicação USB)

4) Evitar o encaminhamento do cabo nos tubos de mesma (ou dutos de cabo) planta elétricaou. Evite golpes ao ar livre em vãos de voar ou em polos. O ar livre de traços deve ser protegido com tubos de metal aterrados e alvenaria. As áreas que devem estar no topo, por exemplo, em um telhado, devem ser protegidos do sol com dosséis (muitos tubos geiger sobre o 50 as notas enlouquecer). Vertentes do metal devem ser aterradas para Lightning.

Veja também as imagens de amostra nesta página: técnico/conexão-cabos * longo

O verificador de – Um micro Geiger para manter em seu bolso

Este micro-geiger costumava ir ao redor e olha para objetos e minerais radioativos. O conjunto completo de bateria, campainha eléctrica, pisca led, Tubo de Geiger e Geigeradapter podem ficar confortavelmente no bolso da camisa.

Você pode vincular as mesmas sondas (Tubo de Geiger + Adaptador de Geiger) que são utilizados para medições precisas em laboratório com o aplicativo ThereminoGeiger. Desanexa a sonda de Theremino mestre e conecta-se ao verificador de Theremino, Isso fornece a 5 Volts necessários, a partir de uma pilha de 1.5 Volts.

A operação é totalmente analógica (LED e som) e você pode até adicionar que um ratemeter com instrumento analógico deve ter que medir o CPM em seis etapas. Então você ganha um dispositivo como um ratemeter Ludlum com tradicional escalas x 1, x 10, x 100 e x 1000 e com três cursos de integração por 20 Segundos, 2 minutos e 30 minutos. Os recursos são ainda melhores do que o velho geiger analógico, linearidade e precisão são absolutos (melhor de 0.8% em todas as gamas), tamanho e consumo são mínimas e você usar uma bateria de 1.5 Volts.

A placa de circuito é do mesmo tamanho que o suporte da bateria (por trás do PCB) para uma única bateria de 1.5 Volt AAA. O consumo é menor que 30 UA no qual a bateria demora cerca de 3 anos continuamente (800 Ma/h dividido por 30 UA = 26000 horas = 3 anos). Se você usar somente LEDs não têm o problema de sons e você também pode deixá-lo ligado.

Para aqueles que preferem um aparelho com medição digital, a saída está disponível para conectar um SmartPhone Android, com o software livre PocketGeiger, ou um iPad ou iPhone com Ios7 e com software GeigerBot, grátis também.

ATENÇÃO: O resistor R6 serve como proteção contra curto-circuitos. Se a bateria tem uma alta resistência interna, o verificador pode ter problemas começando, e não para atingir o 5 Volts, Isso consumiria muito mais poder do que deveriam (Além disso 50 Mas em vez de 30 UA). Para evitar isso, você poderia substituir o resistor R6 com um de 4.7 Ohm. Com esta mudança em caso de curtos-circuitos iria queimar o resistor, Você precisará então de considerar um fusível.

AUMENTAR A LUZ DE LED E A INTENSIDADE DO SOM: Consumir pouco e segurando a pilha a três anos de operação contínua, Este circuito fornece uma campainha e uma led de alta eficiência. Para usar o ineficiente diodos emissores de luz e campainha (Mas aceitar uma vida de bateria de até um ano), Você pode usar os seguintes valores: R1 = 22K / R2 = 220K / C3 = 100nF (ou pelo menos até 220nF) / Q1 = BC547C / Q2 = BC547C (Transistores devem ser com extensão. “C”, Isso significa um ganho de 500 em 600).

CONECTAR SMARTPHONES: Alguns celulares emitem cerca de 2 volts para ligar um microfone de eletreto eventual. Esta tensão pode ligar o LED. Se adicionar um capacitor de 100nF em série com R2 (cortar a faixa entre R1 e R2).

Este arquivo compactado contém a completa do projeto águia, simulação elétrica para formato ASC para LTSpice, Imagens 3D, esquemático e Gcode para moer o PCB: CheckerV3

O Ratemeter – Medida em CPM

Como menor do que um M3 de Ludlum esta ferramenta não está no bolso da camisa para que você pretende conectá-lo ao verificador apenas em alguns casos. Não há nenhuma bateria e é alimentado diretamente do verificador através de mini jack.

Esta é a escala para imprimir e colocar no analógico instrumento deve ter.

Neste esquema são mostrados BC587 transistores, que não são facilmente. Em vez disso, você pode usar BC556 ou BC557, ou qualquer outro pequeno PNP, Eu tenho um ganho atual (Mínimo HFE), pelo menos 100.

O ratemeter é extremamente linear circuito, os impulsos recebidos de tubos geiger são alongados e revertidos por TLC555, e sair com uma largura constante de aproximadamente 350 nos. Finalmente, através de um gerador de corrente preciso, os pulsos estão carregando uma rede RC ligada aos terminais SW1 e SW2.

Os impulsos provenientes do Geiger devem ser positiva e ampla 10 em 250 nos (os impulsos de tubos Geiger são sempre nesta faixa).

Se você usar um gerador de sinal para calibração, Você tem que prepará-lo para gerar impulsos positivos de 100 Nós sobre. Para calibrar os cursos você estará usando as seguintes frequências:

• “x 1-lento” – Completa escala = 100 CPM – Frequência = 1.666 Hz
• “x 1-meados” – Completa escala = 100 CPM – Frequência = 1.666 Hz
• “x 1-rápido” – Completa escala = 100 CPM – Frequência = 1.666 Hz
• “x 10” – Completa escala = 1000 CPM – Frequência = 16.66 Hz
• “x 100” – Completa escala = 10 000 CPM – Frequência = 166.6 Hz
• “x 1000” – Completa escala = 100 000 CPM – Frequência = 1666 Hz

O resistor R4 serve para impedir o escopo errado, a segunda mão vai violentamente na ruína e na escala completa. O valor de 8,2 k aplica-se aos instrumentos de 500 UA. No caso de instrumentos de sensibilidade diferente, você deve alterar seu valor, acordo com a seguinte tabela:

Fondo           
scala       R4
---------------------
  1 Mas    3.9 k
500 UA    8.2 k
100 UA     39 k
 50 UA     82 k

Usar instrumentos sensíveis para simplesmente conservar e, portanto, para fazer a bateria durar mais tempo. Quando o ponteiro dos segundos é em direção a zero, o consumo é muito baixo, Mas quando é em escala completa, o consumo torna-se igual ao máximo a escala do instrumento deve ter micro amp.

Com o aparador “TRI1” você calibrar, apenas um gerador de pulso. A calibração é realizada em um único ponto então é válido para todos os cursos com poucos erros de linearidade, menos de 1% e ainda invisível em um instrumento analógico devem ter.

E’ também é possível ajustar “TRI1” para um tubo de geiger e obter uma escala em nós / h. Neste caso, seria bom redesenhar a escala do instrumento deve ter ou desenhar uma dupla escadaria no CPM e nos / h. Você também deve se certificar de que a radiação de fundo corresponde aproximadamente a um terço ou metade bem longe, a mais sensível de escada (isto para ter tempo de integração adequada )

Redes RC (sobre o PCB do fluxostato) fornecem um método simples, muito precisos e simples para obter vários cursos com um capacitor de integração único. Com este método o tempo de integração adapta-se automaticamente para os diferentes níveis de radioactividade. A gama baixa oferece uma escolha de três vezes de integração para aumentar a precisão das medições em detrimento da capacidade de resposta.

Um interruptor de seis posição fornece escala linear e precisa que não requer calibração.

Capacidade x 1000 (De 0 em 100 000 CPM com integração de 30 MS)
Grandeza x 100 (De 0 em 10 000 CPM com integração de 300 MS)
Gama x 10 (De 0 em 1000 CPM com integração de 3 segundos)
Gama x 1 (De 0 em 100 CPM com integração de 30 segundos)
Gama x 1 (De 0 em 100 CPM com integração de  3 minutos)
Gama x 1 (De 0 em 100 CPM com integração de 15 minutos)

Este arquivo compactado contém os projetos Eagle para o PCB ratemeter e interruptor, simulação elétrica para formato ASC para LTSpice, Imagens 3D, esquemático e Gcode para fresar PCBs:
Ratemeter_EagleProject_Images_And_Simulations

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Um verificador e um Ratemeter, criado por Alessio

Clique nas imagens para ampliá-las.

Na foto à esquerda você vê o sistema completo: Verificador de + Ratemeter + Adaptador de Geiger + Tubo de Geiger + saco de sal dietético contendo potássio.

Na imagem à direita você pode ver o verificador solitário, conectado a um smartphone, com aplicação de Geiger (grátis para o Android)

Neste vídeo do YouTube você vê tudo em função: http://youtu.be/lwtVInDgFwY

Detector de coincidência

Este é o detector de coincidências de Alessio, Você pode vê-lo trabalhar neste vídeo:
http://www.youtube.com/watch?v=820ifYlyc0o

Documentação e notas para a utilização do detector de coincidência:
CosmicRaysDetector_ITA.pdf
CosmicRaysDetector_ENG.pdf

Outras informações sobre os detectores em coincidência, raios cósmicos e múons, aqui:
http://hardhack.org.au/book/export/html/2

O esquema é simples e pode ser montado em cinco minutos, mesmo em uma tábua de pão. Se você conectar as saídas para um mestre pode contar independentemente de três canais, configurando a entrada pino como contador simples. Você não precisa definir os pinos como FastCounter, Porque o número de eventos por minuto é muito baixo.

Clique na imagem para uma visão ampliada.

Se a GM dois tubos (Geiger Muller) emitir um pulso ao mesmo tempo que a porta U1B revela esta coincidência com uma saída de pulso que o led vermelho.

Impulsos contemporâneos podem ser gerados aleatoriamente pelo dois desintegrações contemporâneas, Mas a probabilidade disso acontecer é muito baixa. Com uma chance em mil (Desde os pulsos dos tubos são sobre 100 nos e que ocorrem alguns pulsos por minuto).

Em seguida, Se o led vermelho luzes, Podemos dizer com 99.999% de probabilidade, Foi revelado um raio cósmico.

Detector de super exata coincidência

Todas as realizações de detector coincidência funcionavam bem, mas ninguém pediu para ter os LEDs mais brilhantes. Então aqui está uma versão melhorada. Esta versão também possui um circuito de entrada, apertando os impulsos de normal 100 – 150 Nós sobre 6 nos, trazendo a probabilidade de 99.999% em 99.99995%

Sim, É verdade, Este é um pignolaggine exagerado e praticamente ninguém pode ver a diferença. Quem não quer este benefício pode eliminar C1, C2, R1 e R2.

Melhorias:

• Os LEDs são ligados por muitos milissegundos e então são cinquenta vezes mais brilhantes do que antes.
• Os sinais de entrada estão apertados alguns nos segundo o qual as coincidências aleatórias são reduzidas praticamente a zero.

Aqui está o novo esquema:

Observe que mantivemos as resistências de saída R5, R8 e R11 são muito baixas, para utilizar cabos de mais de cem metros de blindados (Alguém faz isso). Por conseguinte, os LEDs devem estar presentes, Por que limitar a voltagem enviada aos pinos do sistema Theremino.

E este é os arquivos de simulação: CoincidenceDetectorV4

Um adaptador entre a GeigerAdapter e a porta RS232

Este adaptador permite que você conecte seu GeigerAdapter diretamente para seu PC, sem usar um ThereminoMaster. Poder é extraída diretamente a porta serial DTR e sinais RTS. Os pulsos são reforçados com um transistor (qualquer pequena NPN é adequado) e enviado para o sinal RD, Ele interpreta-los como começar bit. Segundo o qual, em cada pulso, você receberá um caractere (o valor de que não importa).

Geiger Geiger para uso com adaptadores

Estes são os tubos geiger recomendados, são os melhores e tentamos lhes longa. Preços entre parênteses são apenas indicativos, Este é o preço que você encontrou no eBay.

Sensores de radiação com diodos PIN

PREMISSA

Infelizmente as provas sobre os diodos Pin não estão progredindo bem. Também na teoria, colocar muitos em paralela sensibilidade é sempre pobre. Um tubo SBM20 funciona melhor, Não requer carregar amplificadores e delicadas também vê os raios beta, e muito baixa energia.

Simulações de especiaria deram boas chances neste projeto e esperavam ser capaz de fazer mais barata espectrometria. Mas tentando o amplificador de carga, com 10 diodos de BPW34 e com uma forte fonte de raios gama (manto de tório), os resultados foram decepcionantes. Disse com palavras semelhantes às de Einstein: “Nós combinamos a teoria à prática e não funcionou um tubo”.

Ou há um erro de conceito (largura de banda muito estreita, por exemplo) ou perdemos algum grave erro experimental.

Para aqueles que querem repetir os experimentos, Aqui estão os projetos de especiaria e águia, quão longe chegamos...: https://www.theremino.com/uploads/Sensor_ChargeAmp_V1.zip

Os diagramas de fiação estão disponíveis como imagens e águia. Arquivos de especiarias são para “Circuitmaker”, o velho simulador que usávamos antes LTSpice. Não tendo o CircuitMaker, Você deve refazê-lo para LTSpice.

E atenção: Você tem que proteger tudo de luz e campos elétricos, ao deixar os raios gama. E você tem que construir um pequeno PCB, exatamente como dirigido por nós, caso contrário a capacitância parasita, combinado com o grande amplificação será oscilação automática.

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Os sensores de radiação de diodo PIN são mais baratos, Mas mesmo que menos sensível, um tubo de Geiger. Um dos melhores diodos Pin para usar é BPW34, Custa cerca 0.5 Euro. A sensibilidade da BPW34 é sobre 0.6 CPS para Sr/hr (tubo de cerca de um vigésimo de uma geiger). Para amplificar o sinal fraco de diodos pin você precisa de um amplificador de carga, Mas aqueles disponíveis no mercado são muito caros (De 150 em 300 euro e mais), Eles têm um consumo de energia bastante elevado e exigem uma fonte de alimentação dupla (geralmente 12 volts positivos e 12 Negativos de volt).

Este amplificador de carga de baixo custo, desenvolvido sob medida para o sistema Theremino, Tem um muito baixo consumo de energia (sobre 10 micro amperes) e pode ser alimentado com uma tensão única 3.5 em 6 volts. Suas características de bom ruído permitem amplificar muitos diodos pin em paralelo proporcionalmente aumentando a sensibilidade.