Enkel strålingsdetektor

Jeg besluttede at bruge et lille ioniseringskammer med en strømforstærker bygget på en sammensat transistor som en sensor.

Men da jeg tilsluttede bunden af ​​den sammensatte transistor direkte til sensorkablet, var kollektorstrømmen praktisk talt fraværende. Jeg forventede at se noget lækstrøm på grund af den flydende base og titusinder vinder. Jeg ved ikke, om alle de sammensatte npn-transistorer er så gode som disse MPSW45A'er, men lækstrømmen var overraskende lav, og gevinsten så meget høj ud, måske 30.000, med en basestrøm på flere titus picoamperes. (Jeg kontrollerede forstærkningen med en testmodstand med en modstand på 100 MΩ tilsluttet en strømkilde med en justerbar udgangsspænding).

Pludselig så jeg en mulighed for at bruge disse konventionelle komponenter til at gøre en virkelig følsom sensor. Jeg tilføjede en anden transistor som vist nedenfor

Hvem har brug for bias-modstande ?! Jeg brugte en dåse med en diameter på ca. 10 cm med et hul i bunden til antennetråden og aluminiumsfolien, der dækkede den åbne del. Jeg indså hurtigt, at en modstand, der er tilsluttet en 2N4403 base (10 kΩ), er en god ide at forhindre skader fra en kortslutning. Effektiviteten af ​​dette kredsløb var fremragende, det opdagede let Coleman-lampens thorium-gitter! Så hvorfor ikke tilføje en anden sammensat transistor? Det virkede latterligt, men her er hvad jeg byggede:

Jeg brugte en 9 V forsyningsspænding, men vil anbefale at bruge en lidt højere spænding for at få nok potentiale i ioniseringskammeret. Modstande er tilføjet for at beskytte mod utilsigtede kortslutninger, som hurtigt kan skade en transistor eller ammeter. Under normal drift har de ringe indflydelse på kredsløbets funktion.

Dette kredsløb fungerer virkelig godt, og efter 5-10 minutter, der var nødvendigt for at stabilisere sig, kunne det registrere et glødnet i en afstand af cirka ti centimeter. Men kredsløbet viste sig at være følsomt over for temperaturændringer, og ammeteraflæsningerne steg med en lille stigning i temperaturen i rummet. Derfor besluttede jeg at tilføje temperaturkompensation ved at konstruere et identisk kredsløb, men uden en sensorkabel, der er tilsluttet transistorns basis, og tænde måleenheden mellem begge kredsløbs udgangspunkter:

Det ser lidt forvirrende ud, men faktisk ganske let at gøre. Kredsløbet blev samlet i samme dåse, som det blev brugt i et af de ovenfor beskrevne projekter på felteffekttransistorer (JFET'er), og alle dele af kredsløbet blev monteret på et 8-polet kredsløbskort. En opmærksom læser vil bemærke, at jeg faktisk brugte modstande med en modstand på 2, 4 kOhm og 5, 6 kOhm, men disse forskelle i klassificeringer spiller ikke en stor rolle. Jeg brugte også en blokerende kondensator, der er tilsluttet parallelt med et batteri med en bedømmelse på for eksempel 10 uF. Sensortråden er direkte forbundet til transistorns basis og passerer gennem et hul, der er boret i bunden af ​​dåsen. Kredsløbet er ret følsomt over for elektriske felter, så det er en god ide at have et shell som dette.

Lad kredsløbet "opvarme" et par minutter efter påføring af forsyningsspændingen, hvorefter ammeteret skal falde til meget små værdier. Hvis ammeteraflæsningerne er negative, skal du skifte sensorkablet til bunden af ​​en anden transistor og skifte ammeterforbindelsens polaritet. Hvis en mærkbar spænding falder på modstande med en modstand på 2, 2 kOhm, kan det være op til en volt, prøv at rengøre alt med et opløsningsmiddel og helt tørt. Når ammeteraflæsningerne bliver lave og stabile, skal du bringe en radioaktiv kilde, såsom en glødemåler, til vinduet dækket med folie, og aflæsningerne skal øges hurtigt. Et måleinstrument kan bruges et digitalt voltmeter med en skala op til 1 V eller et ammeter med en skala på 100 μA. Måleren vist nedenfor har allerede en skala, der er kalibreret i enheder med radioaktivitet, og en aflæsning på ca. 2, 2 skyldes effekten af ​​glødnet.

Dette er en simpel sensor i betragtning af dens følsomhed! En aktiv eksperiment kan prøve andre transistorer, mest sandsynligt sammensatte, for eksempel MPSA18 eller endda en driftsspændingsstyret strømforstærker, for eksempel CA3080 med en åben feedbacksløjfe.