PREPROST DETEKTOR SEVANJA

Send

Odločil sem se, da bom kot senzor uporabil majhno ionizacijsko komoro s tokovnim ojačevalnikom, vgrajenim na sestavljeni tranzistor.

Ko pa sem osnovo sestavljenega tranzistorja priključil neposredno na senzorsko žico, je kolektorski tok praktično odsoten. Pričakoval sem, da bom zaradi lebdeče podlage in več deset tisoč dobitkov opazil nekaj puščanja. Ne vem, ali so vsi sestavljeni npn tranzistorji tako dobri kot ti MPSW45A, toda uhajalni tok je bil presenetljivo nizek in ojačanje je bilo videti zelo veliko, morda 30.000, z osnovnim tokom nekaj deset pikoamperov. (Ojačanje sem preveril s testnim uporom z uporom 100 MΩ, ki je priključen na vir napajanja z nastavljivo izhodno napetostjo).

Nenadoma sem videl priložnost, da s pomočjo teh običajnih komponent naredim res občutljiv senzor. Dodala sem še en tranzistor, kot je prikazano spodaj

Kdo potrebuje pristranske upore ?! Uporabil sem pločevinko s premerom približno 10 cm z luknjo na dnu za antensko žico in aluminijasto folijo, ki pokriva odprt del. Hitro sem ugotovil, da je upor, priključen na bazo 2N4403 (10 kΩ), dobra ideja, da preprečimo škodo zaradi kratkega stika. Učinkovitost tega vezja je bila odlična; zlahka je zaznala torijevo mrežo Colemanove svetilke! Zakaj ne bi dodali še enega sestavljenega tranzistorja? Zdelo se mi je smešno, toda evo, kar sem zgradil:

Uporabil sem napajalno napetost 9 V, vendar bi priporočal uporabo nekoliko višje napetosti, da bi v ionizacijski komori dobili dovolj potenciala. Dodani so upori za zaščito pred nenamernimi kratkimi stiki, ki lahko hitro poškodujejo tranzistor ali ampermeter. Med normalnim delovanjem le malo vplivajo na delovanje vezja.

To vezje resnično dobro deluje in po 5-10 minutah, potrebnih za stabilizacijo, je lahko na razdalji približno deset centimetrov zaznalo žarečo mrežo. Toda vezje se je izkazalo za občutljivo na temperaturne spremembe in odčitki ampermetra so se z rahlim zvišanjem temperature v prostoru povečali. Zato sem se odločil, da bom dodal kompenzacijo temperature z izdelavo identičnega vezja, vendar brez senzorskih žic, priključenih na bazo tranzistorja, in vključil merilno napravo med izhodnimi točkami obeh vezij:

Izgleda nekoliko zmedeno, a v resnici precej enostavno. Vezje je bilo sestavljeno v isti pločevinki, kot je bila uporabljena v enem od zgornjih projektov na poljskih tranzistorjih (JFET), vsi deli vezja pa so bili nameščeni na vezju z 8 odvodi. Pozorni bralec bo opazil, da sem dejansko uporabil upore z odpornostjo 2,4 kOhm in 5,6 kOhm, vendar te razlike v ocenah ne igrajo velike vloge. Uporabil sem tudi blokirni kondenzator, ki je vzporedno povezan z baterijo, na primer 10 uF. Senzorska žica je neposredno povezana z dnom tranzistorja in poteka skozi luknjo, izvrtano na dnu pločevinke. Vezje je zelo občutljivo na električna polja, zato je dobro imeti takšno lupino.

Nekaj minut po priključitvi napajalne napetosti pustite, da se tokokrog segreje, nato pa se mora ampermeter zmanjšati na zelo majhne vrednosti. Če so odčitki ampermetra negativni, preklopite senzorsko žico na dno drugega tranzistorja in spremenite polarnost povezave ampermetra. Če opazna napetost pade na upore z upornostjo 2,2 kOhm, je lahko do enega volta, poskusite vse očistiti s topilom in popolnoma posušiti. Ko odčitki ampermetra postanejo nizki in stabilni, držite radioaktivni vir, na primer gazno mrežo, do okna, prekritega s folijo, in odčitki naj se hitro povečajo. Kot merilna naprava lahko uporabimo digitalni voltmeter z merilnikom do 1 V ali ampermeter s skalo 100 μA. Spodnji merilnik ima lestvico, umerjeno v enotah radioaktivnosti, odčitavanje približno 2,2 pa je posledica učinka žareče mreže.

To je preprost senzor, glede na njegovo občutljivost! Aktivni eksperimentator lahko preizkusi druge tranzistorje, najverjetneje sestavljene, na primer MPSA18 ali celo operacijski napetostni ojačevalnik toka, na primer CA3080 z odprto povratno zanko.

Send