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:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Аморфный карбид кремния - сверхпрочная альтернатива для микрочипов 08.11.2023 Исследование аморфного карбида кремния открывает новые горизонты в области материалов для микрочипов. Его выдающаяся прочность и уникальные механические свойства делают его перспективным для разнообразных технологических и научных приложений, от создания датчиков до использования в космосе. Исследователи из Делфтского технологического университета представили инновационный материал, который в десять раз прочнее кевлара и способен конкурировать с такими выдающимися веществами, как графен и алмазы, в области сверхпрочных материалов. Высокопрочные синтетические волокна, вроде кевлара, известны своей устойчивостью к износу и истиранию, часто используемыми в бронежилетах и защитном снаряжении. Созданный новый материал, аморфный карбид кремния (a-SiC), обещает широкий спектр применений, включая внедрение в высокочувствительные микрочипы. Руководитель научного исследования, доцент Ричард Норте, объясняет, что аморфный материал отличается от кристаллических структур, где атомы выстроены в определенном порядке, подобном конструктору Лего. В противоположность кристаллическим материалам, аморфные, такие как аморфный карбид кремния, характеризуются более хаотичным распределением атомов. Ученые выявили, что аморфный карбид кремния обладает механическими свойствами, которые делают его идеальным для виброизоляции микрочипов. Этот материал может быть востребован при создании высокочувствительных датчиков. Для изучения потенциала аморфного карбида кремния ученые использовали метод тестирования на основе микрочипов с высокой точностью результатов. Сначала они вырастили аморфные пленки карбида кремния на подложке из кремния, подвесив их с помощью нанонитей. Такие нанонити послужили основой для создания сложных подвесных структур. Этот новый материал отличается высокой масштабируемостью по сравнению с альтернативами, такими как графен и алмазы, которые дороги в производстве. Аморфный карбид кремния рассматривается как чрезвычайно перспективный для использования в различных областях, от космических исследований и секвенирования ДНК до создания сложных солнечных элементов.

Другие интересные новости:

▪ Гаджет 007 Edition Spy Gear

▪ Бактерии в космосе становятся устойчивее к антибиотикам

▪ Проводной видеодомофон Logitech Circle View Doorbell

▪ Регуляторы напряжения с низким падением напряжения (0,4 В)

▪ Жесткие диски SEAGATE в видеорекордерах TOSHIBA

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоэлектроника и электротехника. Подборка статей

▪ статья Освальд Шпенглер. Знаменитые афоризмы

▪ статья Традиции. Большая энциклопедия для детей и взрослых

▪ статья Свинорой пальчатый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Ловушка для насекомых. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нормы приемо-сдаточных испытаний. Вакуумные выключатели. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025