Техніка

Як зробити дозиметр радіації своїми руками: 3 основних схеми

Жовтень 1, 2019

Вимірювання рівня радіоактивного фону здійснюється за допомогою спеціального приладу — дозиметра. Його можна придбати в спеціалізованому магазині, але домашніх умільців приверне інший варіант — зробити дозиметр своїми руками. Побутову модифікацію можна зібрати в декількох варіаціях, наприклад, з підручних засобів або з установкою лічильника СБМ-20.

Можливості саморобного апарату

Природно, професійний або багатофункціональний дозиметр зібрати буде досить складно. Побутові портативні або індивідуальні прилади реєструють бета або гамма випромінювання. Радіометр призначено для дослідження конкретних об’єктів і зчитують рівень радіонуклідів. Фактично дозиметр і радіометр — це два різних пристрої, але побутові версії часто поєднують в собі і перше, і друге. Тонка термінологія грає роль тільки для фахівців, тому навіть комбіновані моделі називають узагальнено — дозиметр.

Вибравши одну із запропонованих схем для збірки, користувач отримає простий пристрій з низькою чутливістю. Користь в такому приладі все ж є: він здатний реєструвати критичні дози радіації, це буде свідчити про реальну загрозу здоров’ю людини. Незважаючи на те, що саморобний пристрій в рази поступається будь-якому побутовому дозиметру з магазину, для захисту власного життя його цілком можна використовувати.

Корисні поради

Перед тим, як вибрати для себе одну з схем складання, ознайомтеся із загальними рекомендаціями з виготовлення приладу.

  1. Для апарату власної збірки вибирають 400 вольт лічильники, якщо перетворювач розрахований на 500 вольт, то потрібно коригувати настройку ланцюга зворотного зв’язку. Припустимо підібрати іншу конфігурацію стабилитронов і неонових ламп, дивлячись, яка схема дозиметра застосовується при виготовленні.
  2. Вихідна напруга стабілізатора змиритися вольтметром з вхідним опором від 10 Мом. Важливо перевірити, що воно фактично дорівнює 400 вольт, заряджені конденсатори потенційно небезпечні для людини, не дивлячись на малу потужність.
  3. Поблизу лічильника в корпусі робиться кілька дрібних отворів для проникнення бета-випромінювань. Доступ до ланцюгів з високою напругою повинен бути виключений, це потрібно врахувати, при установці приладу в корпус.
  4. Схему вимірювального вузла підбирають на підставі вхідної напруги перетворювача. Підключення вузла здійснюється строго при відключеному харчуванні і розрядженому накопичувальному конденсаторі.
  5. При природному радіаційному фоні саморобний дозиметр видаватиме близько 30 — 35 сигналів за 60 секунд. Перевищення показника свідчить про високий іонному випромінюванні.

Схема №1 — елементарна

Щоб сконструювати детектор для реєстрації бета і гамма-випромінювань «швидко і просто», цей варіант підійде як не можна краще. Що знадобиться до конструювання:

  • пластикова пляшка, а точніше — шийку з кришкою;
  • консервна банка без кришки з обробленими краями;
  • звичайний тестер;
  • шматок сталевого і мідного дроту;
  • транзистор кп302а або будь-КП303.

Для збірки потрібно відрізати шийку від пляшки таким чином, щоб воно щільно увійшло в консервну банку. Найкраще підійде вузька, висока банку, як від згущеного молока. У пластиковій кришці робиться два отвори, куди потрібно вставити сталеву дріт. Один її край загинають петлею у вигляді літери «С», щоб вона надійно трималася за кришку, другий кінець сталевого прута не повинен торкатися банки. Після кришка закручується.

Ніжку затвора КП302а прикручують до петлі сталевого дроту, а до стоку і витоку під’єднують клеми тестера. Навколо банки потрібно обкрутити мідний дріт і одним кінцем закріпити до чорної клеми. Примхливий і недовговічний польовий транзистор можна замінити, наприклад, з’єднати кілька інших за схемою Дарлінгтона, головне — сумарний коефіцієнт посилення має дорівнювати 9000.

Саморобний дозиметр готовий, але його потрібно відкалібрувати. Для цього використовують лабораторний джерело радіації, як правило, на ній зазначена одиниця його іонного випромінювання.

Схема № 2 — встановлення лічильника

Для того, щоб зібрати дозиметр своїми руками, підійде звичайний лічильник СБМ-20 — його доведеться купити в спеціалізованому магазині радіодеталей. Крізь герметичну трубку-катод по осі проходить анод — тонка дріт. Внутрішній простір при малому тиску наповнене газом, що створює оптимальне середовище для електричного пробою.

Напруга СБМ-20 близько 300 — 500 В, його необхідно налаштувати так, щоб виключити довільний пробою. Коли потрапляє радіоактивна частинка, вона іонізує газ в трубці, створюючи велику кількість іонів і електронів між катодом і анодом. Подібним чином лічильник спрацьовує на кожну частку.

Важливо знати! Для саморобного апарату підійде будь-який лічильник, розрахований на 400 вольт, але СБМ-20 — самий підходящий, можна придбати популярний СТС-5, але він менш довговічний.

Схема дозиметра є два блоки: індикатор і мережевий випрямляч, які збирають в коробочках із пластику й з’єднують роз’ємом. Блок живлення підключають до мережі на невеликий проміжок часу. Конденсатор заряджається до напруги 600 Вт і є джерелом живлення пристрою.

Блок відключають від мережі і від індикатора, а до контактів роз’ємів під’єднують високоомні телефони. Конденсатор слід вибрати хорошого якості, це продовжить час роботи дозиметра. Саморобний апарат може функціонувати протягом 20 хвилин і більше.

Технічні особливості:

  • резистор випрямляча оптимально підібрати з розсіює потужністю до 2 Вт;
  • конденсатори можуть бути керамічні або паперові, з відповідною напругою;
  • лічильник можна вибрати будь-який;
  • виключіть ймовірність дотику руками до контактів резистора

Природний радіаційний фон буде реєструватися як рідкісні сигнали в телефонах, відсутність звуків означає, що немає харчування.

Схема № 3 з двопровідним детектором

Можна сконструювати саморобний дозиметр з двопровідним детектором, для цього потрібна пластикова ємність, прохідний конденсатор, три резистори і одноканальний демпфер.

Сам демпфер знижує амплітуду коливань і встановлюється за детектором, безпосередньо поруч з прохідним конденсатором, який вимірює дозу. Для такої конструкції підійдуть тільки резонансні випрямлячі, а ось розширювачі практично не використовуються. Прилад буде більш чутливий до радіації, але зажадає більше часу для складання.

Існують і інші схеми, як зробити дозиметр самостійно. Радіоаматори розробили і протестували безліч варіацій, але більшість з них грунтується на схемах, описаних вище.