Как сделать дозиметр радиации своими руками: 3 основных схемы

Простой дозиметр своими руками: схема. Дозиметры радиации своими руками

Как сделать дозиметр радиации своими руками: 3 основных схемы

Дозиметрами принято называть устройства, которые необходимы для измерения мощности ионизирующего излучения. Также следует учитывать, что некоторые модели дополнительно способны оценивать эффективность дозы.

Рентгенметры к дозиметрам не относятся. Основным элементом устройства приятно считать детектор. По параметру чувствительности он довольно сильно отличается.

В целом эти приборы можно разделить на профессиональные и бытовые модификации.

Для военных применяются особые модели, которые рассчитаны на тяжелые условия использования. В свою очередь, промышленные модификации предназначены для постоянного мониторинга радиации. Собрать дозиметры радиации своими руками довольно просто. Однако это касается только бытовых устройств. Чтобы сделать профессиональную модель, необходимо изучить схемы данных приборов.

Бытовая модель за 3 минуты

Собрать дозиметр своими руками за 3 минуты довольно просто. В первую очередь следует взять баклажку емкостью не менее 1.5 литра. После этого для устройства понадобится тестер однополюсного типа.

Сначала баклажку необходимо разрезать. С этой цель лучше воспользоваться ножом. Следующим шагом устанавливается тестер в емкость.

Далее, чтобы собрать простой дозиметр своими руками, к нему подсоединяется проводник.

Конденсатор для этой цели понадобится открытого типа. В верхней части проделывается отверстие для спицы. Лучше всего ее подбирать медную, диаметром не более 1.2 мм. В итоге части баклажки необходимо скрепить при помощи изоленты. При включении тестера сигнал со спицы передается на резистор. В результате мощность ионизирующего излучения отображается на приборе.

Сделать дозиметр своими руками из консервной банки можно, если заранее заготовить проходной конденсатор и однополюсный тестер. В данном случае баклажка для устройства не потребуется.

На дне консервной банки необходимо проделать небольшое отверстие для спицы. После этого в емкость устанавливается конденсатор. Резистор в свою очередь необходимо напрямую подсоединять к тестеру.

После этого останется только зафиксировать спицу в отверстии банки.

Устройство с двухпроводным детектором

С двухпроводным детектором как собрать дозиметр своими руками? На самом деле, если подобрать все необходимые компоненты, то данная задача вполне выполнима. В первую очередь для устройства заготавливается емкость.

Как правило, она подбирается пластикового типа. Размеры ее во многом зависят от габаритов детектора. Также следует учитывать, что для сборки модели потребуется проходной конденсатор.

В свою очередь, резисторов необходимо подготовить три.

Далее, чтобы сделать дозиметр своими руками, берется демпфер. Для модели с двухпроводным детектором он подбирается только одноканальный. Устанавливать его необходимо непосредственно у конденсатора.

Выпрямители для дозиметров данного типа походят только резонансные. В свою очередь, расширители применяются специалистами довольно редко. Непосредственно для замера эффективности дозы служит проходной конденсатор.

Дополнительно следует учитывать, что демпфер в устройстве нужно устанавливать за детектором.

Применение трехпроводных детекторов

Как сделать дозиметр своими руками трехпроходного типа? Сразу следует отметить, что данная задача является непростой.

Относятся трехпроходные устройства к профессиональным модификациям и предназначены для измерения не только эффективности дозы, но и мощности излучения.

Устанавливать детектор необходимо только после того, как в корпусе будут закреплены все проходные конденсаторы. В данном случае резисторы используются только закрытого типа.

В свою очередь, демпферы подходят одноканальные. Расширитель в данном случае потребуется низкочастотный. Для замера мощности излучения используются только резонансные выпрямители. Для их установки потребуется воспользоваться паяльником.

Стабилитроны в таких приборах используются довольно редко. Связано это с тем, что погрешность в их замерах высокая. Также следует учитывать, что параметр мощности излучения напрямую зависит от типа выходного резистора.

Чаще всего он подбирается электролитический.

Использование векторных резисторов

Собрать с векторными резисторами дозиметр своими руками (схема показана ниже) можно только на пару с сетевыми детекторами. На сегодняшний день приобрести их в магазине довольно сложно. Также следует учитывать, что данный товар в наше время стоит много, по сравнению с другими типами детекторов.

Устанавливать резисторы необходимо только после закрепления проходного конденсатора. В некоторых моделях их припаивают две единицы. В таком случае отрицательное сопротивление цепи порой может дойти до 30 Ом. При этом точность измерений значительно страдает. Также на погрешность работы устройства может влиять емкость конденсаторов. Чаще всего они подбираются на 20 пФ.

Всего этого достаточно, чтобы обеспечить модель отличной чувствительностью.

Далее, чтобы сделать дозиметр своими руками, устанавливается выпрямитель. Он в данном случае подходит резонансного типа. Однако позиционные модели также многими специалистами рассматриваются. На данном этапе очень важно рассчитать параметр электромагнитны помех.

Чтобы уменьшить влияние окружающей среды, многие эксперты рекомендуют устанавливать в устройства электростатические блоки. Приобрести их в магазине можно довольно просто. Также есть возможность воспользоваться триггером небольшой мощности. Однако в этой ситуации отрицательное сопротивление в дозиметре может резко увеличиться.

Чтобы частотные сдвиги не происходили часто, целесообразнее воспользоваться именно интегрированными триггерами.

Применение интегральных резисторов

Сделать с интегральными резисторами простой дозиметр своими руками (схема показана ниже) можно очень быстро. В первую очередь для этого потребуется подобрать корпус.

В данном случае можно использовать пластиковую коробку. Далее, чтобы сделать дозиметр своими руками, нужно установить демпфер. Чаще всего его подбирают многоканального типа.

В свою очередь, одноканальные модели большой точности показаний не дают.

Также следует отметить, что многие специалисты рекомендуют использовать счетчики. Как правило, они подбираются двоичного типа. Устанавливать их необходимо непосредственно на детектор. В данном случае конденсаторы припаиваются после резисторов.

Всего их для дозиметра потребуется три единицы. Первый из них устанавливается сразу на детекторе. Чувствительность его зависит во многом от типа расширителя. Остальные два конденсатора монтируются на внешней стороне выпрямителя.

Для этого придется воспользоваться паяльной лампой.

Простая модель на транзисторе РР20

Собрать данного типа дозиметры радиации своими руками непросто, однако следует понимать, что детектор в этом случае подходит только импульсного типа. Устанавливать транзистор необходимо на выпрямитель. Расширители для этих целей подбираются в основном аналогового типа. Все это необходимо для того, чтобы более точно замерять мощность излучения.

Помимо прочего важно для дозиметра подобрать качественный счетчик. Чаще всего его используют с сегментным индикатором. Наиболее распространенные модификации продаются в магазинах с маркировкой К17. Светодиоды для устройств данного типа применяются довольно редко. В свою очередь, тестеры можно устанавливать только низкочастотного типа.

При этом чувствительность у них довольно низкая.

Использование транзистора РР30

Транзисторы данного типа устанавливаются, как правило, на профессиональные модели. Проводимость у них довольно хорошая, однако работать они способны с детекторами только двухпроводного типа. Чтобы собрать дозиметр своими руками, в первую очередь нужно сделать корпус для устройства. После этого стандартно необходимо подобрать для дозиметра качественный проходной конденсатор.

Емкость его минимум должна быть на уровне 40 пФ. Все это необходимо для того, чтобы отрицательное сопротивление в цепи поддерживалось на уровне 20 Ом. Частотные сдвиги в данном случае можно контролировать при помощи выпрямителя.

Для замера мощности излучения используется обычный демпфер. Устанавливать транзистор Р30 можно только после фиксации расширителя. Эмитерные стабилитроны применяются часто, однако для определения эффективности дозы они походят плохо.

Модель с мембранным конденсатором

Устройства мембранного типа на сегодняшний день являются довольно распространенными. По сравнению с походными конденсаторами, они отличаются пониженной чувствительностью. При этом отрицательное сопротивление в цепи обычно составляет не более 3 Ом.

Все это говорит о том, что точность определения мощности излучения у таких устройств довольно высокая. Также следует учитывать, что детекторы в данном случае подходят только двухпроводного типа. В целом модели получаются компактными, однако по характеристикам довольно сильно отличаются.

Расширители для таких конденсаторов подходят электростатического типа. В свою очередь, выпрямители используются как аналоговые, так и резонансные.

Однако для повышения точности показаний многие специалисты советуют останавливаться на втором варианте. Триггеры для указанных дозиметров подходят средней мощности. Также следует учитывать, что стабилитроны используются в устройствах довольно редко. При этом демпферы для повышения чувствительности необходимо устанавливать с двумя резисторами.

Использование широкополосных конденсаторов

Широкополосные модификации на сегодняшний день встречаются довольно редко. Чувствительность у них не самая лучшая. Также следует учитывать, что они не способны определять мощность излучения. Детекторы чаще всего подбираются трехпроходного типа для приборов.

Таким образом, по габаритам они являются довольно большими. Демпферы устанавливаются на дозиметры самые разнообразные. Для повышения точности показаний часто используют многоканальные модификации. Частота электромагнитных помех в данном случае зависит от класса выпрямителя.

Многие специалисты их приобретают с низкой пропускной способностью.

Чаще всего их можно встретить с маркировкой МР30. Дополнительно известны модификации класса МР40. Входной отклик у них довольно высокий, однако отрицательное сопротивление они способны выдерживать низкое.

Устанавливать конденсаторы на прибор следует только после фиксации непосредственно детектора. Также следует учитывать, что резисторов для схемы потребуется три. Первый из них должен припаиваться в начале цепи.

При этом два остальных резистора необходимы у расширителя.

Дозиметр низкой чувствительности

Дозиметры низкой чувствительности чаще всего используются военными. Чтобы собрать модель данного типа, необходимо в первую очередь подобрать качественный датчик. При этом счетчики используются чаще всего с сегментными индикаторами. В свою очередь, конденсаторы для таких модификаций больше подходят проходного типа. Резисторы многие специалисты рекомендуют приобретать аналоговые.

Все это необходимо для того, чтобы повысить чувствительность прибора до нужного уровня. Триггеры в моделях чаще всего используются малой мощности.

Максимум отрицательное сопротивление они обязаны выдерживать на уровне 4 Ом. При этом непосредственно датчик должен быть рассчитан на 5 Ом.

Скорость выходного сигнала зависит исключительно от мощности конденсатора. Демпферы в устройствах данного типа отсутствуют.

Источник: http://.ru/article/212126/prostoy-dozimetr-svoimi-rukami-shema-dozimetryi-radiatsii-svoimi-rukami

Мой самодельный дозиметр

Дозиметр да, экономный. Как сделать дозиметр самому? Это был дозиметр. Какие бывают дозиметры? Основное разделение дозиметров — профессиональные и бытовые.

Мне очень нравиться читать Хабр, и вот я наткнулся на статью о том как быстро и без хлопотно можно привязать дозиметр к iphone (статья). Я поставил себе задачу уложиться в 1000 рублей, т.к. дозиметры стоят от 3500 рублей.

Бытовой дозиметр радиации север

Самое важное в схеме это трансформатор и датчик СБМ-20. Кстати! Если соединить те две схемы, можно сделать дозиметр считывание дозы которого происходит через NFC — простым поднесением к телефону.

Я согласен с Вашими утверждениями, но цель этого проекта была, в том чтобы быстро, просто и надежно сделать дозиметр с привязкой к смартфону на андроиде, пока был запал на идею и реализацию.

Когда она не замечала на КИ достаточно мощный поток, тогда как грубейший армейский дозиметр чует весьма слабые излучения.

На самом деле, уровни порядка 0,6-1,2 мкЗв за десятки секунд этот дозиметр измеряет практически достоверно. У меня, благо, не было возможности тестировать на гамме. Но я тестировал КИ из онного дозиметра.

Скажем так — любой ваш карманный дозиметр совершенно бесполезен в плане определить загрязненность продуктов. Я не зря сказал про карманный дозиметр — имелось в виду, в первую очередь, определение в полевых условиях.

А то часто можно видеть на рынке личностей, которые чернику дозиметром проверяют.

Так что как всё будет готово — я обязательно об этом напишу пост и назову его «как мы дозиметр делали». Основное назначение этого дозиметра — работа с внешним датчиком, подключаемым к разъему снизу вместо блока батареи. Во-вторых, часто схема дозиметра такова, что ловит наводки.

Если у дозиметра крайне низкое потребление, можно попробовать получить питание с выхода наушников. Более того, все неспециализированные приборы совмещают обе функции: дозиметра и радиометра.

Профессиональные дозиметры определяют не только интенсивность радиоактивного излучения и уровень заражения предмета, совмещая функции дозиметра и радиометра. Бытовые дозиметры неточны в измерении мощности радиоактивного излучения, регистрируют в основном гамма-лучи, реже — жесткие бета-лучи и еще реже определяют альфа-излучение.

Нельзя не отметить дозиметр индивидуальный, показывающий, какую дозу радиации набрал человек, и дозиметр промышленный, следящий за излучением вокруг АЭС и других стратегических объектов. В класс промышленных входят и военные дозиметры, рассчитанные на измерения излучения при атомном взрыве. В нашей стране бытовые дозиметры стали популярными после катастрофы в Чернобыле.

работы дозиметра

Еще один способ собрать бытовой дозиметр — использовать консервную банку. В этом случае тоже понадобятся спица, однополюсный тестер и конденсатор. Иметь при себе дозиметр в свете последних событий в Японии не лишне. Купить у нас в магазине эту вещь довольно проблемно.

Схема и расположение деталей на плате

Восстанавливать старый дозиметр — скучно, купить — слишком банально, гораздо интереснее сделать самому! Я использовал из своего заводского дозиметра только счетчик Гейгера, тот самый таинственный ПРГИ-101. Конденсатор C10 развязывает дозиметр и смартфон по постоянному напряжению.

Следует заметить, что на дозиметр оказывают мешающее воздействие источники электромагнитного излучения, например, мобильные телефоны. Помеха воздействовала на дозиметр при удалении телефона на несколько сантиметров от счетчика Гейгера.

Основным ступором в создании самодельных дозиметров-радиометров является проблема найти сам детектор излучения – счетчик Гейгера-Мюллера.

Бытовой гамма дозиметр СЕВЕР предназначен для измерения уровня экспозиционной дозы гамма излучения в диапазоне от 0,1 до 9,99 мкЗв/час.

Токопотребление дозиметра составляет не более 10 мА. В отсеке питания размещаются четыре дисковые серебряно-цинковые батарейки СЦ-32, ёмкостью 120 мА/ч, с напряжением питания 1,5 вольта.

Порывшись в интернете и просмотрев кучу схем и реализовал для себя самую простую, без микроконтроллеров, индикаторов и лишней обвязки. Вся сложность для меня была в создании отдельного потока и чтения в реальном режиме времени буфера обмена с микрофона.

Базовые понятия-то предельно просты: несколько видов излучений с разной энергией и проникающей способностью. Но величин, которые связаны с излучениями и их влиянием на человека — множество, и даже на пальцах это все выльется в толстый учебник.

Осторожно — радиация!

Да и еще по поводу схемы, на будущее, в местах пересечения проводов все-таки ставят точки даже если это Т-пересечение. После чего я перестал доверять таковым дозиметром. Исхожу исключительно из своего небогатого опыта (и надеюсь не придётся его обогащать). И она через него не «слышит» что КИ рядом. При этот тот же ДП-5В, на том же расстоянии его слышит (у меня два ДП-5В).

Для коррекции хода с жёсткостью у неё счётчик завёрнут в фильтр, бета-частицы она и не должна ловить.

В этом корпусе уже есть передвижная заслонка «бета-гамма», по размерам он отличается от макета (46*80*12 и 46*52*17 соответственно), но на макете нет заслонки).

В таком корпусе еще ДКС-04 производили, вот там стоит такой маленький и дубовый датчик СБМ-21. Вроде еще был какой-то прибор в таком же корпусе, хотя, я могу и ошибаться.

Жесткая бета пройдет через этот пластик и не заметит — а чувствительность к ней у СБМ-20 раз в сто больше, чем к гамма-излучению! Бета-излучение — это электроны и позитроны. А рядом с экраном их тьма. В результате можно и миллирентгены намерять.

Есть радиолампы с накалом 12В. На них можно интегратор сделать и стрелочный индикатор старый прикрутить. Т.е. схема на 555 будет в разы менее экономичной даже по сравнению с приведенной тут схемой.

И они даже не плавятся после 5 минут работы. Транзистор был германиевый и пробивался в момент отключения катушки.

Как индикаторы в бытовых дозиметрах используют динамики сигнализации («пищалки»), а могут и ые датчики.

Источник: http://ladnokilasunfer.ru/moy-samodelnyy-dozimetr/

Дозиметр своими руками

Тема использования дозиметров в быту стала вновь актуальна после известных событий в Японии, особенно если учесть, что большая часть морепродуктов поступает в Москву из Дальнего Востока.

  Впервые  проблема дозиметрии в быту возникла после аварии 1986 г. на АЭС в Чернобыле, но со временем о ней забыли.

К тому же иметь дозиметр дома удобно, учитывая, что в современной техногенной среде возможность подобных катастроф весьма высока.

Зачем делать дозиметр самому, если можно его купить? Во-первых, это вопрос цены. Рыночная стоимость современного бытового дозиметра заводского производства, как правило, находится в пределах от трех до десяти тысяч рублей.

Конечно, списанные б/у устройства (военные), к примеру, различные модификации ДП стоят намного дешевле, но они громоздки, к тому же показывают только опасные уровни радиации. Во-вторых, это вопрос качества.

Бытовые устройства показывают зачастую что-то непонятное, они вообще не калибруются, ибо их создатели полагают, что обывателю нужно знать только одно: «можно кушать или нельзя кушать» тот или иной продукт.

Что же касается серьезного оборудования, вроде комплекса «Прогресс», то использование его в домашних условиях весьма затруднительно, главным образом по финансовым причинам. Его могут позволить себе лишь очень богатые люди, да и места он будет занимать порядком.

В качестве счётчика ядерных излучений в бытовых дозиметрах обычно используются счётчики Гейгера. В самодельных тоже. Я использовал старый добрый СТС-5, 1968 года выпуска, которых на работе имелось в достатке – запасы с советских времён. Счётчики той эпохи отличались одним свойством – они либо работают, либо нет, а «врать» или «показывать не точно» они не могут.

Принципиальная схема собранного мною дозиметра представлена здесь:

http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/dozim1/shema1.bmp

Самая сложная часть – это преобразователь. Счетчик СТС-5 требует питания около 400 вольт.

За основу трансформатора для преобразователя я использовал ферритовый дроссель от КЛЛ (люминесцентной лампочки под обычный патрон), на который домотал две обмотки по десять витков, одна из которых являлась как бы первичной обмоткой, а вторая – вторичной для обратной связи.

В качестве транзистора для преобразователя я использовал МП-40А (взял из имеющихся первый попавшийся прямой транзистор, и он подошел).

Изначально я планировал в качестве источника питания использовать аккумулятор на 8,6 вольт (аналог девятивольтовой батарейки), но в этом случае преобразователь выдавал всего лишь двести вольт вместо четырехсот.

Экспериментируя с подбором резистора, конденсатора и числа витков в добавленных мною обмотках, мне удалось «разогнать» его лишь до 210-220 вольт. Тогда для решения этой задачи я стал использовать два аккумулятора, подключенных последовательно. С технической точки зрения, более грамотным было бы собрать на выходе умножитель, но я этого не сделал из-за трудоемкости, о чем впоследствии пожалел. Выпрямитель  сделал из деталей той же КЛЛ. После диодного моста я поставил последовательно два конденсатора по 400 вольт (опять же из люминесцентных лампочек).

После преобразователя идет блок самого счетчика. Он состоит из собственно счетчика, сопротивления нагрузки и разделительного конденсатора.

Сопротивление нагрузки служит для того, чтобы импульсы не гасились по обратной связи. В качестве разделительного конденсатора обычно используется высоковольтный конденсатор низкой ёмкости.

Он пропускает импульс со счетчика на последующие части прибора и при этом не пропускает высокое напряжение.

За конденсатором следует высокоомный наушник ТОН-2. Он служит для того, чтобы импульсы можно было улавливать на слух, даже если прибор ни к чему не подключен. Считается, что для счётчика СТС-5 (также как и для СБМ-20) число импульсов за 40 секунд примерно соответствует фону в микрорентген в час.

Никаких усилителей я не использовал.

В классических радиолюбительских схемах самодельных радиометров-дозиметров далее следует какой-нибудь примитивный аналоговый интегратор и головка со стрелкой, но я пошел принципиально иным путём.

 После наушника идет выход на внешнее счетное устройство (компьютер или ноутбук). Выход осуществлен через небольшой конденсатор, служащий для развязки схемы устройства и входного тракта звуковой карты компьютера.

В качестве источника питания от сети и зарядного устройства я использовал блок питания от старого ноутбука на 19 вольт.

Основные недостатки получившегося устройства: очень быстро садятся аккумуляторы (слишком мощный преобразователь), для точных измерений необходим компьютер, относительно крупные размеры.

В целом получившееся устройство выглядит так:

http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/dozim1/vidsverhu.jpg

А вот так оно выглядит изнутри (радиолюбители, не падайте в обморок при виде столь топорного исполнения):

http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/dozim1/nachinka1.jpg

http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/dozim1/nachinka2.jpg

http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/dozim1/nachinka3.jpg

Для счета импульсов я подключил  получившийся прибор к микрофонному входу ноутбука, где импульсы считались программным путем.

Для такого подсчета мною была написана программа на Delphi, которая считает импульсы в заданный промежуток времени, пересчитывает импульсы в секунду в нужные единицы измерения (например, микрорентген в час) и может отправлять результаты в различные внешние приложения, как, например,  MS Excel или OpenOfficeCalc (писать колонку чисел) путём симуляции клавиатурного ввода. Данная программа является упрощённо-модифицированным вариантом от моей программы счёта импульсов общего назначения.

Скриншот программы здесь:

http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/r1.jpg

Подробнее о программе (скачать программу) здесь:

http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/

В итоге мы получили компьютеризованный радиометр-дозиметр себестоимостью ноль рублей и ноль копеек (не считая потраченного времени, конечно).

В отличие от бытовых дозиметров, им можно не только замерить радиационный фон или радиоактивность чего-либо, но и следить за изменением этих показателей со временем, или автоматически произвести серию измерений.

А это уже гораздо серьёзнее, чем пляшущие цифры на дисплее бытового дозиметра.

Возможно, в дальнейшем я попробую повысить чувствительность, используя вместо одного счётчика, батарею из нескольких счётчиков соединённых параллельно. Также возможно следует реализовать программный анализ амплитуды импульсов, с целью получения спектров, хотя вряд ли это принесёт какую-то реальную практическую пользу при использовании с нашими счётчиками…

Источник: http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/dozim1

QTeck.ru
Добавить комментарий