JEDNOSTAVAN DETEKTOR ZRAČENJA

Send

Odlučio sam koristiti malu ionizacijsku komoru s strujnim pojačalom ugrađenim na kompozitni tranzistor kao senzor.

Ali kad sam spojio bazu kompozitnog tranzistora izravno na senzorsku žicu, struja kolektora je praktički izostala. Očekivao sam da ću vidjeti nešto struje curenja zbog plutajuće baze i desetaka tisuća dobitka. Ne znam jesu li svi kompozitni npn tranzistori dobri poput ovih MPSW45A, ali struja propuštanja bila je iznenađujuće mala i pojačanje je izgledalo vrlo veliko, možda 30 000, sa baznom strujom od nekoliko desetaka pikoampera. (Provjerio sam dobitak ispitnim otpornikom s otporom 100 MΩ spojenim na izvor napajanja s podesivim izlaznim naponom).

Odjednom sam ugledao priliku pomoću ovih konvencionalnih komponenti napraviti zaista osjetljiv senzor. Dodao sam još jedan tranzistor kao što je prikazano u nastavku

Kome trebaju otpornici na pristranost ?! Koristio sam limenku promjera oko 10 cm s rupom na dnu za žicu antene i aluminijsku foliju koja prekriva otvoreni dio. Brzo sam shvatio da je otpornik spojen na bazu 2N4403 (10 kΩ) dobra ideja za sprečavanje oštećenja od kratkog spoja. Učinkovitost ovog kruga bila je izvrsna, a lako je detektirao Colemanovu mrežu torijeve svjetiljke! Pa zašto ne dodati još jedan složeni tranzistor? Djelovalo je smiješno, ali evo što sam sagradio:

Koristio sam napon od 9 V, ali bih preporučio korištenje malo višeg napona kako bi se u ionizacijskoj komori moglo dobiti dovoljno potencijala. Dodani su otpornici za zaštitu od slučajnih kratkih spojeva koji brzo mogu oštetiti tranzistor ili ampermetar. Tijekom normalnog rada imaju malo utjecaja na rad kruga.

Ovaj krug doista dobro funkcionira i nakon 5-10 minuta potrebnih za stabilizaciju mogao bi otkriti sjajnu mrežu na udaljenosti od oko deset centimetara. No, pokazalo se da je krug osjetljiv na temperaturne promjene, a očitanja ampermetra povećala su se s malim porastom temperature u sobi. Stoga sam odlučio dodati kompenzaciju temperature konstruirajući identičan krug, ali bez senzorske žice spojene na bazu tranzistora i uključenjem mjernog uređaja između izlaznih točaka oba kruga:

Izgleda pomalo zbunjujuće, ali u stvari prilično jednostavno. Krug je sastavljen u istoj limenoj posudi kao što je to bio slučaj u jednom od gore navedenih projekata na tranzistorima s efektom polja (JFETs), a svi dijelovi kruga postavljeni su na pločicu s 8 vodiča. Pažljivi čitatelj primijetit će da sam zapravo koristio otpornike s otporom od 2,4 kOhm i 5,6 kOhm, ali te razlike u ocjenama ne igraju veliku ulogu. Također sam koristio kondenzator za blokiranje spojen paralelno s baterijom koja ima, na primjer, 10 uF. Žica osjetnika izravno je povezana s postoljem tranzistora i prolazi kroz rupu izbušenu na dnu limenke. Krug je prilično osjetljiv na električna polja, pa je dobra ideja imati takvu školjku.

Pustite da se krug "zagrije" nekoliko minuta nakon primjene napona napajanja, nakon čega se ampermetar treba smanjiti na vrlo male vrijednosti. Ako su očitanja ampermetra negativna, prebacite žicu osjetnika na bazu drugog tranzistora i promijenite polaritet priključka ampermetra. Ako opazni napon padne na otpornike s otporom od 2,2 kOhm, to može biti i do jedan volti, pokušajte sve očistiti otapalom i potpuno osušiti. Kad očitanja ampermetra postanu niska i stabilna, donesite radioaktivni izvor, poput mjerača svjetlosti, do prozora pokrivenog folijom, a očitanja bi se trebala brzo povećati. Kao mjerni uređaj može se upotrijebiti digitalni voltmetar s mjerilom do 1 V ili ampermetar s skalom od 100 µA. Mera prikazana dolje ima ljestvicu kalibriranu u jedinicama radioaktivnosti, a očitavanje od približno 2,2 nastaje zbog učinka žaruljice.

Ovo je jednostavan senzor, s obzirom na njegovu osjetljivost! Aktivni eksperimentator može isprobati druge tranzistore, najvjerojatnije kompozitne, na primjer, MPSA18, ili čak operativno naponsko pojačano strujno pojačalo, na primjer, CA3080 s otvorenom petljom za povratne informacije.

Send