Это простая схема счетчика Гейгера. Он требует нескольких специализированных компонентов, в частности трубки Гейгера и нескольких высоковольтных стабилитронов, но все остальные компоненты для сборки счетчика Гейгера своими руками легкодоступны.
Шаг 1: Цепь
Я предполагаю, что у вас есть опыт работы с электроникой, и вы знаете, как припаять и каким образом подключать диод и т.д.
У меня не было компонентов для источника питания высокого напряжения, поэтому я импровизировал, используя трансформатор от адаптера переменного тока 10 В (маленький черный ящик, который вы монтируете в стену, чтобы преобразовать 120 В переменного тока в 10 В постоянного тока).
Не обязательно использовать трансформатор 10 В, я уверен, что любой трансформатор в диапазоне от 3 до 12 В будет работать. Просто откройте пластиковый ящик и выньте трансформатор. Я использовал батарею 1,5 В (ячейка С) и кнопочный выключатель на стороне трансформатора 10 В, и высокое напряжение генерируется на стороне 120 В.
Вам придется поэкспериментировать с полярностью подключения 120-вольтных проводов трансформатора, чтобы сгенерировать правильную полярность, с неправильной полярностью генерируемое напряжение будет намного меньше.
Техническое примечание: как работает высоковольтная цепь.
Выходное напряжение трансформатора пропорционально скорости изменения входного тока. Когда вы нажимаете кнопочный переключатель, на стороне низкого напряжения трансформатора возникает довольно большой ток. Когда вы отпускаете переключатель, этот ток мгновенно падает до нуля, а так как скорость изменения тока очень высока (падение с большой величины до нуля за очень короткое время), высоковольтный импульс генерируется на стороне высокого напряжения трансформатора. Высоковольтные генераторные системы работают одинаково, но они используют транзисторы для включения и выключения тока на стороне низкого напряжения трансформатора. Сила генерируется только при отпускании кнопки, вам нужно нажимать кнопку на короткое время, чтобы не терять ток батареи.
Генерируемое высокое напряжение сохраняется на конденсаторах и регулируется до 500 В с использованием серии трех высоковольтных стабилитронов (200 В, 200 В и 100 В). Такие высоковольтные стабилитроны не распространены широко, вам придется поискать их. Конечно, любые стабилитроны разумно высокого напряжения которые вы сможете найти подойдут (например, от 1N5271 до 1N5279 рассчитаны от 100 В до 180 В), просто добавьте достаточно элементов последовательно, чтобы обеспечить нужный вольтаж для трубки Гейгера.
Не забудьте использовать конденсаторы с номинальным напряжением не менее 1000 В, и установите достаточное количество параллельно, чтобы получить около 0,02 микрофарад. Обратите внимание, что нельзя последовательно установить конденсаторы низкого тока, чтобы получить более высокое напряжение, это не работает. Моя трубка Гейгера требовала 450-500 В, у других трубок может быть по другому, 900 В — это обычное явление. В таком случае используйте больше стабилитронов.
Диод с маркировкой «1000 В PIV» представляет собой выпрямительный диод с инверсным напряжением 1000 В (или обратным напряжением), чтобы обратить высокое напряжение (например, 1N4007). Я использовал два из них последовательно, потому что с одним утечка тока была слишком большой, и высокое напряжение слишком быстро спадало. Если у вас есть диоды меньшего напряжения, такие как 1N4004, вы можете установить их несколько из них последовательно. Я однажды вскрыл компактную люминесцентную лампочку, и в ней было несколько диодов PIV 400 В, от 3 до 5 сработают здесь. Два немаркированных диода имеют тип 1N914.
Сигнал от трубки Гейгера достаточно силен, чтобы включить таймер 555. Тогда таймер 555 управляет маленьким динамиком напрямую, создавая шум «щелчка» каждый раз, когда трубка Гейгера обнаруживает излучение. Используйте гнездо IC чипа 555, так вы не сожжете его при попытке припаять цепи, а также это упростит замену, если вы ошибетесь и чип сгорит.
Шаг 2: Конструирование
На снимках изображена внутренняя часть счетчика Гейгера. Трубка Гейгера просто приклеена к корпусу с помощью силиконового клея. Три отверстия были просверлены в корпусе, чтобы радиация достигла трубки. Если есть вероятность заражения датчика Гейгера (например, при радиационных осадках), я бы предложил не делать отверстий в корпусе, так как радиация в любом случае будет проникать внутрь пластикового или легкого алюминиевого корпуса, но внешняя часть может быть очищена, если была заражена.
Динамик был приклеен к верхней части корпуса, я также сделал в корпусе 3 отверстия для выхода звука. Ручка была приклеена к корпусу для удобства переноски.
Для работы счетчика Гейгера включите переключатель (питается от аккумулятора 9 В) и быстро нажмите кнопку около 10 раз, чтобы создать высокое напряжение. Вольтаж сохранится несколько минут, после чего вам придется опять нажать кнопку несколько раз. С помощью маленького метронома я обнаружил около 5 щелчков за минуту при нормальном фоновом излучении. Если вы будете использовать более точный метроном, у вас будет больше щелчков.
