Индикатор ионизирующего излучения на микросхемах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Индикаторы, детекторы, металлоискатели

 Комментарии к статье

Этот индикатор реагирует на суммарный поток ионизирующего гамма-, бета- и альфа-излучения и, несмотря на чрезвычайную простоту, достаточно надежен в работе.

Схема индикатора состоит из преобразователя напряжения и узла измерения. Преобразователь напряжения собран но схеме ключа, коммутирующего индуктивность L1 в цепи постоянного тока с выпрямлением и фильтрацией возникающей ЭДС самоиндукции.

(нажмите для увеличения)

Задающий генератор с частотой около 700 Гц собран на элементах DD1.1, DD1.2. Поскольку генерируемые импульсы несимметричны, то для повышения экономичности используется, после инвертирования, более короткая отрицательная полуволна импульса. Выпрямленное диодом VD1 и отфильтрованное конденсатором С2 напряжение (около 380 В) через нагрузочный резистор подается на счетчик ионизирующего излучения Гейгера-Мюллера VL1. Необходимо отметить, что изменение выходного напряжения преобразователя, вызванное нестабильностью источника питания, мало влияет на точность измерений. В данном случае для счетчика типа СТС-5 изменение входного напряжения может составлять около 90 В.

Возникающие на резисторе R3 короткие положительные импульсы через буферный инвертор DD1.4 подаются на эмиттерпый повторитель VT2. Конденсатор С3 служит для подавления наводок от генератора-преобразователя напряжения. Нагрузкой повторителя является динамическая головка ВА1 и светодиод HL1. Амплитуда импульса тока через светодиод и головку определяется внутренним сопротивлением источника питания и сопротивлением коллектор-эмиттер транзистора VT2. А так как управляющие импульсы с элемента очень короткие, то средний потребляемый прибором ток при естественном фоне определяется лишь током, потребляемым преобразователем напряжения.

При повышении уровня радиации до 0,1 мР/час (и соответственно увеличении частоты импульсов) средний потребляемый ток возрастает, поэтому для большей экономичности динамическую головку переключателем SB1 можно отключать.

Узел измерения уровня радиоактивности представляет собой простейший аналоговый частотомер, собранный на элементах DD2.1, DD2.2. Индикатором служит микроамперметр РА1. Схема узла включает ждущий мультивибратор, управляемый импульсами с инвертора DD1.4. Точность измерений обеспечивается питанием схемы от параметрического стабилизатора VD3R11. Кнопка SB2 служит для переключения микроамперметра па контроль напряжения питания через гасящий резистор R10. Пределы измерения коммутируются переключателем SA1.2 путем коммутации времязадающих резисторов R6-R8.

Индикатор может быть собран как со схемой измерения, так и без нее. В последнем случае исключаются элементы DD2.1, DD2.2, РА1. Если использовать малогабаритные детали, а для определения уровня радиоактивности оставить только светодиод, то размеры индикатора не превысят габариты двух батарей типа "Крона" Счетчик VL1 может быть заменен на СБМ-10, СБМ-20, СБМ-21, СТС и др.Транзистор VT1 - на КТ605, транзистор VT2 - на любой маломощный кремниевый соответствующей структуры. Измерительная головка РА1 типа М4205 с током полного отклонения 100 мкА (но может быть и любая другая с током полного отклонения не более 300 мкА). Катушка L1 намотана на двух сложенных вместе ферритовых кольцах М2000НМ типоразмера К20х12х6 и содержит 200 витков провода ПЭЛШО 0,26 мм, индуктивность около 240 мГ.

Налаживание индикатора несложно. Прежде всего, необходимо собрать входной делитель вольтметра для измерения высокого напряжения . Поскольку выходной ток преобразователя напряжения очень мал, используемый вольтметр должен иметь входное сопротивление не менее 10 МОм.

Подключив делитель к конденсатору С2, изменением сопротивления резистора R1 установите выходное напряжение около 380...400 В. Если прибор используется как индикатор, то настройка на этом заканчивается.

При использовании индикатора в качестве измерительного прибора, необходимо отградуировать стрелочную головку. При этом можно сходить из того, что зависимость числа импульсов на выходе счетчика Гейгера-Мюллера от уровня радиоактивности линейна. Если точно подобрать сопротивление времязадающих резисторов R6-R8, то откалибровать индикатор можно лишь в одной точке шкалы. Делается это так. Расположив индикатор рядом с датчиком образцового заводского прибора, определите уровень фона в данной местности. Допустим, он составляет 0,003 мР/час. Изменением сопротивления подстроечного резистора R8 установите стрелку РА1 на деление "30" (при шкале -100 мкА). На этом калибровка заканчивается. Здесь, однако, необходимо учесть одно обстоятельство. Из-за наличия у счетчика собственного фона, последний может внести погрешность при калибровке на диапазоне 0...0,1 мР/час. Поэтому, если есть возможность, калибровку лучше проводить при повышенных уровнях фона, но и в первом случае точность индикатора измерителя будет достаточной для практических измерений. Включив вместо резистора R10 подстроечный, при нажатой кнопке SB2 установите стрелку микроамперметра на значение, соответствующее напряжению питания, и замените резистор на постоянный. На этом налаживание заканчивается.

Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Индикаторы, детекторы, металлоискатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Не вся растительная пища полезна для психики 10.09.2026

Растительная пища традиционно считается одной из основ здорового рациона, поэтому специалисты по питанию обычно рекомендуют чаще включать в меню овощи, фрукты, цельнозерновые продукты и другие продукты растительного происхождения. Однако важна не только принадлежность пищи к растительной категории, но и способ ее обработки, количество сахара и другие характеристики рациона. Исследование иранских ученых показывает, что разные варианты растительного питания могут по-разному отражаться на психологическом состоянии человека. К такому выводу пришли исследователи из Исфаханского университета медицинских наук. Они изучали взаимосвязь между характером питания и эмоциональным состоянием взрослых людей, уделяя особое внимание симптомам депрессии и тревожности. Результаты работы были опубликованы в научном журнале PLOS One. При этом специалисты не утверждали, что отдельные продукты непосредственно вызывают депрессию: речь шла о статистической связи между определенными пищевыми привычками и сос ...>>

Подвесной робот Stringman для уборки комнаты 10.09.2026

Домашняя робототехника в основном развивается вокруг двух привычных направлений: роботов-пылесосов и многофункциональных гуманоидных машин. Но далеко не все задачи требуют колесной платформы или сложного человекоподобного механизма. Инженер Натаниэль Нифонг (Nathaniel Nifong), основатель стартапа Newfangled, предложил необычную альтернативу - подвесного робота Stringman, способного перемещаться над полом и самостоятельно собирать разбросанные предметы. Вместо того чтобы передвигаться по поверхности помещения, Stringman использует принцип, знакомый по тросовым системам камер Spidercam, применяемым на стадионах. В четырех верхних углах комнаты устанавливаются натяжные блоки, от которых к центральному рабочему модулю идут тонкие, но прочные тросы. Изменяя их натяжение, система может перемещать манипулятор практически в любую точку обслуживаемого пространства. Такое решение позволяет обойти некоторые ограничения традиционных роботов на колесах. Подвесной механизм не сталкивается с пр ...>>

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Случайная новость из Архива Анализируя действия пользователя, телефон работает дольше 30.03.2014 Компания Apple намерена увеличить время автономной работы iPhone. И один из способов, который может ей помочь в этом, - изучение поведения пользователей. В заявке на получение патента, опубликованной Бюро по патентам и товарным знакам США, разработчики предлагают оснастить смартфон функцией, анализирующей циклы разряда аккумуляторной батареи мобильного устройства. Базируясь на результатах анализа, смартфон сможет предугадывать, чем именно пользователь собирается заняться в ближайшее время: запустить игру, включить фильм или просто положить смартфон в карман или на стол на несколько часов. На основе этих знаний iPhone сможет регулировать параметры работы смартфона: например, снижать тактовую частоту процессора, чтобы он расходовал меньше энергии в период, когда устройством не пользуются, и повышать ее лишь в определенное время, когда это необходимо. "Если пользователь купил кофе - что можно определить по транзакции через электронный кошелек или по GPS-координатам, можно предположить, что в течение следующих 20-30 минут он будет отдыхать и поэтому начнет либо читать новости на смартфоне, либо играть в игру. В этом случае в наших интересах обеспечить его максимальной производительностью", - привели инженеры один из примеров. В остальное время процессор может работать на пониженной частоте, экономя заряд. Именно такой схемы придерживается компания Nvidia в двух своих последних мобильных процессорах Tegra 4 и Tegra 5. В этих чипах, в дополнение к 4 основным ядрам, стоит пятое ядро, которое отвечает за выполнение стандартных функций операционной системы, когда максимальная производительность не требуется. Помимо изменения тактовой частоты, аппарат сможет регулировать яркость экрана, уменьшая ее, когда пользователь входит в темное помещение. Сейчас это делает датчик освещенности, но его работу можно сделать более эффективной, анализируя предпочтения владельца мобильного устройства, уверены в Apple.

Другие интересные новости:

▪ Стервятники и антибиотики

▪ Бильярдный кий с лазерным прицелом

▪ Игры, фильмы и рост насилия

▪ TARS-IMU - датчик наклона с CAN-шиной для строительной техники

▪ Технология печати трехмерных объектов из жидкости

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Искусство аудио. Подборка статей

▪ статья Телевидение. История изобретения и производства

▪ статья Как велики потери солнечной массы на излучение? Подробный ответ

▪ статья Оператор технологического оборудования при работе на башенно-распылительной сушилке (атомизатор). Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Схема питания высоковольтных ламп дневного света от аккумуляторной батареи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Фазовый ограничитель речевого сигнала. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026