Sensoren van radioactiviteit

Een kamer bij ionen voor radon

Deze kamer wordt gebruikt voor het meten van ion "Doorgaan" radon. De voordelen van deze oplossing zijn de lage kosten, de snelheid van de meting (een nauwkeurige test in een half uur), de maatregel "Doorgaan" en zal niet binden aan collectie en meting maar doet alles automatisch en ten slotte, gemak van aanpassing (de kalibratie bijna uitsluitend afhankelijk van de geometrische afmetingen van het apparaat en wordt niet beïnvloed door de temperatuur, vochtigheid en de bandenspanning)

 

---

Versie 7 – Jaar 2021

Deze versie bevat alle ervaring die de afgelopen jaren is opgedaan, het is dus aanzienlijk stabieler en ook gemakkelijker te bouwen dan de vorige.

Nieuwe projecten worden hier geplaatst:
https://www.theremino.com/blog/geigers-and-ionchambers/ionchamber-improvements#version7

Voor meer informatie, lees de documentatie van de toepassing Geiger en eerdere versies van de ion kamer.

---

Versie 6 – Jaar 2016

De kamer was weer verbeterde ion. Wij toegevoegd een weerstand tussen Gate en massa, om te stabiliseren de spanning van de FET met zeer vochtige lucht (stabiele meting tot 70% vochtigheid en meer dan). En we zijn toegenomen de stabilisatie, zowel het versterker circuit, dat in de hoge spanning generator.

Nieuwe projecten worden hier geplaatst:
https://www.theremino.com/blog/geigers-and-ionchambers/ionchamber-improvements#preversion6

De discussie over het meten van eenheden "concentratie" en "activiteit" is hier:
https://www.theremino.com/blog/geigers-and-ionchambers/ionchamber-improvements#concentration

Voor meer informatie, lees de documentatie van de toepassing Geiger en eerdere versies van de ion kamer.

---

Versie 3

Het laatste nieuws over elektronica, direct worden benaderd hier op de site:
Radon_IonChamber_Electronics_ITA
Radon_IonChamber_Electronics_ENG

Alle documentatie in PDF-formaat:
https://www.theremino.com/files/Theremino_IonChamber_Pdf-Docs_V3.zip

Eagle PCB project, de 3D-beelden en -simulatie bestanden voor LTSpice:
https://www.theremino.com/files/Theremino_IonChamber_PCB_And_Simulations_V3.zip

Het originele bestand in ODT formaat (OpenOffice), voor vertalers:
https://www.theremino.com/files/Theremino_IonChamber_ODT-Docs-ENG-JPN-ESP_V3.zip

– – – – – – –

– – – – – – –

Alessio kit voor de ion kamer

Alessio schrijft:
“Vanavond (24 11 2013 n.d.r.) Ik legde enkele Radon detector KIT, voor degenen die moeilijkheden ondervinden bij het zoeken naar die de materialen kunnen leveren geprijsd ik van vrienden en medewerkers. Ik heb ook een "light" versie van de meester van de Theremino verstrekt, met slechts één ingang snelheid vergadering te breken sommige euro. Maandag, je ik hoor een bedrijf voor de levering van cilindrische blikken vaten, Zo kunnen we een complete KIT ook van mechanica”

Voor meer informatie schrijf naar: Alessio.Giusti@meteolink.it

– – – – – – –

Notities voor de bouwers van de zelfstandige

De kamer is nu goed bewezen, tientallen exemplaren zijn ingebruikzijn wereldwijd en alle feedback positief geweest. We hebben nog niet een kalibratiecoëfficiënt worden verdeeld. De vergelijking is gemaakt ten opzichte van professionele apparatuur maar, Voor nu, Hebben we niet gevonden wie een heeft geschikt. Vergelijkingen met lenzen, zoals de “Veiligheid sirene” of de “tests van 24 uur” It's like niet te laten, omdat radon ook van verandert 300% in een paar uur. U kunt ook duurt een verzegelde kamer met constante radon inhoud, Maar ook dit lijkt niet nuttig in onderzoeksinstituten. Voor nu is de beste schatting van de kalibratiecoëfficiënt als volgt:

Sens. CPM/pCi/l = 2.20
Achtergrond van CPM = 0.00
Dode tijd uSec = 5000

Sluit de camera aan een ion teller type Master pin (geen behoefte om te zoeken). Dus slechts één Master kunt u verbinding maken met een Geiger en tot 5 ionisatiekamers.

– – – – – – –

Hier zie je de meter online Alessio (niet altijd actief)

http://www.meteolink.it/radon.html
http://www.meteolink.it/enradon.html

Twee afbeeldingen van een kamer van Alessio met raam gesloten en open

Hieronder staan enkele foto's van de kamers van ionen in de proeven gebruikte.

... in de definitieve versie

... en in voorbereiding

Geiger buis straling sensoren

De GeigerAdapter is de link tussen alle de gebruikelijke Russische of Amerikaanse productie waarvoor geiger buizen van 300 in 550 volt van macht en standaard signalen van het systeem Theremino.

Geiger-Adapter (voeding en signaal adapter)
Deze adapters geiger buizen produceren een standaard uitgangssignaal, compatibel met de ingangen van het type teller (alleen voor lage niveaus van straling) of liever FastCounter die werkt goed op alle niveaus, tot aan het maximum meetbaar met geiger buizen.

De voedingsspanning kan variëren tussen 3.5 volt en 6 volt. Het stroomverbruik is over 10 au met normale stralingsniveaus (rond 0.1 Micro Sievert per uur) en groeit naar 6 maar wanneer straling gelijk aan de maximale meetbaar met geiger buizen is. (over 10 Milli Sievert) Hoge spanningen zijn aanwezig als deze module volkomen veilig is, zijn huidige beperking op 25 micro-ampère is zo effectief dat kan worden aangeraakt met blote handen op elk gewenst moment zonder gevaar en zonder het gevoel van het geringste gevoel van ergernis.

De grootte van de GeigerAdapter zijn: 26 x 36 mm (SMD versie). Raadpleeg voor informatie over de onderdelen voor de GeigerAdapter: www.theremino.com/Contacts/producers

Er zijn drie versies van Geiger Adapter, de schema's en gegevensbladen kunnen hier worden gevonden:
https://www.theremino.com/technical/schematics#geigeradapter
https://www.theremino.com/technical/schematics#geigeradapterdiy
https://www.theremino.com/technical/schematics#flintstones

Sluit de Master Geiger Adapters

De Geiger-Adapter verbinding maken met een Master Pin (of van een slaaf) geconfigureerd als FastCounter. Voor de verbinding van hen in het laboratorium Glaskoord met extensie man vrouw, geen schermen, dat u normaal voor alle koppelingen in het systeem Theremino gebruikt. Desgewenst kunt u meerdere verlengsnoeren van 60 centimeters in serie en krijgen maximaal een paar meter afstand.

Lange links

Voor langere afstanden heb je voor een afgeschermde kabel gebruiken. Microfoon/tulp kabel met twee draden rode en witte interieur, zijn geweldig, zijn robuust en hebben het scheurbestendige touw. Maximumlengte van afgeschermde kabel is 500 meter en verder (verstrekt dat u de volgende richtlijnen volgen).

Met lange verbindingen moet u GeigerAdapters met lage uitgangsimpedantie en de weerstand van een end-of-line Theremino Pin beschermen tegen overspanning.

1) Over Geiger Adapter SMD versie, het overbruggen van de R10 van 33k of saldarci over een tweede weerstand van 1 kOhm (voor de Geiger-Adapters “DIY” en “Flintstones” Deze variatie is niet vereist omdat zij al een lage Uitgangsimpedantie).

2) Toevoegen van een 100 k ohm weerstand in serie met de signaal-draad, aan het einde van kabel, binnen een paar centimeter van de meester. Aandacht: Deze weerstanden van 100 k u brengen alleen pinnen geconfigureerd als Input (ADC, DigIn en soortgelijke). U hoeft niet aan toe te voegen weerstanden uitgang pins, of erger nog naar de seriële lijn, aansluiten van de meester met de slaven.

3) Vergeet niet om Koppel niet Pin SMD bewerkt Geiger Adapters extra weerstand 100 k (dat gebeurt per ongeluk niet breken iets anders dan de 5 volt spanning, beperkte huidige niet de weerstand, frequente verlies van USB-communicatie kan veroorzaken)

4) Voorkomen van de routering van de kabel in de dezelfde buizen (of kabelgoten) elektrische installatieof. Vermijd streken buitenshuis op reeksen vliegen of op palen. Het buitenleven lijnen moet worden beschermd met geaarde metalen buizen en metselwerk. De gebieden die op de top worden moeten, bijvoorbeeld op een dak, moeten worden beschermd tegen de zon met luifels (vele geiger buizen via de 50 rangen gek). De loodsen van de metalen moeten worden geaard voor Lightning.

Zie ook de sample images op deze pagina: technisch/verbinding-kabels * lange

De Checker – Een micro Geiger te houden in uw zak

Deze micro-geiger gebruikte om te gaan rond en kijk voor objecten en radioactieve mineralen. De complete set van trommels, zoemer, knipperende led, Geigeradapter en Geiger buis kan comfortabel verblijf in een borstzak.

U kunt het koppelen van de dezelfde sondes (Geiger buis + Geiger-Adapter) die worden gebruikt voor nauwkeurige metingen in het laboratorium met de toepassing ThereminoGeiger. Los van de sonde uit de meester van de Theremino en verbindt met de Theremino Checker, die zorgt voor de 5 Volt nodig, een stapel van vanaf 1.5 Volt.

De operatie is volledig analoog (LED en geluid) en u kunt zelfs dat een ratemeter met analoge instrument moet hebben voor het meten van de CPM in zes stappen. Dan krijg je een apparaat veel als een ratemeter Ludlum met traditionele x 1 schalen, x 10, x 100 en x 1000 en met drie cursussen van de integratie door 20 Seconden, 2 minuten en 30 minuten. De functies zijn zelfs beter dan de oude analoge geiger, lineariteit en nauwkeurigheid zijn absolute (beste van 0.8% in alle reeksen), grootte en consumptie zijn minimaal en u gebruikt één batterij van 1.5 Volt.

De printplaat is hetzelfde formaat als de batterijhouder (achter de PCB) voor één enkele batterij van 1.5 Volt AAA. Het verbruik is minder dan 30 UA waarbij de batterij ongeveer duurt 3 jaar ononderbroken (800 Ma/h gedeeld door 30 UA = 26000 uren = 3 jaar). Als u alleen LEDs hebben niet het probleem van de geluiden en u misschien ook laat het ingeschakeld.

Voor degenen die liever een toestel met digitale meting, uitvoer is beschikbaar om verbinding te maken met een Android-SmartPhone, met de gratis software PocketGeiger, of een iPad of iPhone met Ios7 en GeigerBot software, ook gratis.

AANDACHT: De weerstand R6 dient als bescherming tegen kortsluiting. Als de batterij een hoge interne weerstand heeft, de checker wellicht moeite starten, en niet te bereiken de 5 Volt, Het zou veel meer macht dan ze zou moeten verbruiken (Bovendien 50 maar in plaats van 30 UA). Om te voorkomen dat het u kunt vervangen door de weerstand van de R6 met één van 4.7 Ohm. Met deze wijziging in het geval van kortsluiting zou de weerstand branden, u zult dan moeten overwegen een zekering.

VERHOGEN VAN DE LED-LICHT EN DE INTENSITEIT VAN GELUID: Te weinig consumeren en bedrijf in de stack tot en met drie jaar van continue werking, Dit circuit biedt een zoemer en een led hoge efficiëntie. Inefficiënte LED's en BUZZER te gebruiken (Maar accepteren een batterijduur van maximaal één jaar), U kunt de volgende waarden gebruiken: R1 = 22k / R2 = 220k / C3 = 100nF (of op zijn minst tot 220nF) / Q1 = BC547C / Q2 = BC547C (Transistors moeten met extensie “C”, dat betekent een bate uit 500 in 600).

VERBINDING MAKEN MET SMARTPHONES: Sommige mobiele telefoons uitstoten ongeveer twee volt voor het aandrijven van een uiteindelijke electret microfoon. Deze spanning kunt inschakelen van de LED. Als zij een 100nF condensator in serie met R2 toevoegt (Snijd het spoor tussen R1 en R2).

Dit gecomprimeerde bestand bevat het volledige project Eagle, elektrische simulatie ASC notatie LTSpice, 3D-beelden, Schematische en Gcode naar molen de PCB: CheckerV3

De Ratemeter – Maatregel in CPM

Hoe veel kleiner dan een Ludlum M3 dit hulpprogramma niet meer in mijn shirt zak, is dus u wilt verbinden met de Checker alleen in sommige gevallen. Er zijn geen batterijen en wordt gevoed vanuit de checker via Mini-aansluiting.

Dit is de schaal afdrukken te zetten in de analoge instrument moeten.

In dit schema staan BC587 transistoren, die zijn niet gemakkelijk. In plaats daarvan kunt u BC556 of BC557, of elke andere kleine PNP, Ik heb een huidige winst (HFE minimum), van ten minste 100.

De ratemeter is uiterst lineaire circuit, de impulsen ontvangen geiger buizen zijn langwerpig en ongedaan gemaakt door TLC555, en komen met een constante breedte van ongeveer 350 ons. Tot slot, door middel van een nauwkeurige huidige generator, de pulsen worden geladen een RC netwerk aangesloten op de klemmen SW1 en SW2.

De impulsen afkomstig van de Geiger moeten positieve en breed 10 in 250 ons (de impulsen van Geiger buizen zijn altijd in dit bereik).

Als u een signaalgenerator voor kalibratie, je moet voorbereiden voor het genereren van positieve impulsen uit 100 ons over. Als u wilt kalibreren van de cursussen zal u de volgende frequenties:

• “x 1-langzaam” – Volledige schaal = 100 CPM – Frequentie = 1.666 Hz
• “x 1-medio” – Volledige schaal = 100 CPM – Frequentie = 1.666 Hz
• “x 1-snelle” – Volledige schaal = 100 CPM – Frequentie = 1.666 Hz
• “x 10” – Volledige schaal = 1000 CPM – Frequentie = 16.66 Hz
• “x 100” – Volledige schaal = 10 000 CPM – Frequentie = 166.6 Hz
• “x 1000” – Volledige schaal = 100 000 CPM – Frequentie = 1666 Hz

De weerstand R4 dient om te voorkomen dat de verkeerde toepassingsgebied, de tweede hand gaat hevig op volle schaal en ruïne. De waarde 8.2 k geldt voor instrumenten van 500 UA. In het geval van instrumenten van verschillende gevoeligheid moet u de waarde wijzigen, volgens onderstaande tabel:

Fondo           
scala       R4
---------------------
  1 maar    3.9 k
500 UA    8.2 k
100 UA     39 k
 50 UA     82 k

Gevoelige instrumenten gebruiken gewoon behouden en dus om de batterij langer mee. Wanneer de tweede hand is naar nul, verbruik is erg laag, maar wanneer het op ware grootte, het verbruik wordt gelijk is aan de volledige omvang van het instrument moeten micro amp.

Met de trimmer “Kwrt1” u kalibreren, gewoon een pulse generator. De kalibratie gebeurt out op één punt geldt dan voor alle cursussen met zeer weinig lineariteit fouten, minder dan één procent en nog steeds onzichtbaar op een analoge instrument moeten.

En’ ook kunt aanpassen “Kwrt1” voor een geiger buis en ontvang een schaal in ons / h. In dit geval zou het goed te herschrijven de omvang van het instrument moet hebben of tekenen van een dubbele trap in CPM en ons / h. U moet ook ervoor zorgen dat de achtergrondstraling overeenkomt met ongeveer een derde of de helft weg omhoog de ladder gevoeliger (Dit om voldoende integratie tijd )

RC netwerken (op de PCB van de stromingsschakelaar) bieden een eenvoudige methode, zeer nauwkeurige en eenvoudig te krijgen verschillende cursussen met een interne integratie condensator. Met deze methode past de integratie tijd automatisch op de verschillende niveaus van radioactiviteit. Het basissegment biedt een keuze van driemaal integratie te verhogen van de nauwkeurigheid van de metingen ten koste van responsiviteit.

Een zes positieschakelaar biedt nauwkeurige en lineaire schaal die vereisen geen kalibratie.

Capaciteit x 1000 (Van 0 in 100 000 CPM met integratie van 30 MS)
Omvang x 100 (Van 0 in 10 000 CPM met integratie van 300 MS)
Bereik x 10 (Van 0 in 1000 CPM met integratie van 3 seconden)
Bereik van x 1 (Van 0 in 100 CPM met integratie van 30 seconden)
Bereik van x 1 (Van 0 in 100 CPM met integratie van  3 minuten)
Bereik van x 1 (Van 0 in 100 CPM met integratie van 15 minuten)

Deze gecomprimeerde bestand bevat de projecten Eagle voor de ratemeter en switch PCB, elektrische simulatie ASC notatie LTSpice, 3D-beelden, Schematische en Gcode voor het frezen van PCB's:
Ratemeter_EagleProject_Images_And_Simulations

---

Een Checker en een Ratemeter, gemaakt door Alessio

Klik op de afbeeldingen om ze te vergroten.

In de linker afbeelding zie je het volledige systeem: Checker + Ratemeter + Geiger-Adapter + Geiger buis + dieet zout zak met kalium.

In de rechterafbeelding ziet u de eenzame checker, aangesloten op een smartphone, met toepassing van de Geiger (gratis voor Android)

In deze YouTube-video zie je allemaal in functie: http://youtu.be/lwtVInDgFwY

Toeval detector

Dit is de detector van toevalligheden van Alessio, Je ziet het in deze video werken:
http://www.youtube.com/watch?v=820ifYlyc0o

Documentatie en notities voor het gebruik van het toeval-detector:
CosmicRaysDetector_ITA.pdf
CosmicRaysDetector_ENG.pdf

Andere informatie over de detectoren in toeval, kosmische straling en muonen, Hier:
http://hardhack.org.au/book/export/html/2

Het systeem is eenvoudig en kan worden gemonteerd in vijf minuten zelfs op een Breadboard. Als u de uitgangen aan een Master sluit kunt u tellen ongeacht de drie kanalen door het configureren van de invoer Pin als simple Counter. U hoeft niet te stellen de pinnen zoals FastCounter, omdat het aantal gebeurtenissen per minuut zeer laag is.

Klik op de afbeelding voor een grotere weergave.

Als de twee GM buizen (Geiger-Muller) uitstoten van een puls op hetzelfde moment die de deur U1B blijkt deze samenloop van omstandigheden met een puls uitgang die de rode led.

Hedendaagse impulsen kunnen willekeurig worden gegenereerd door twee hedendaagse disintegrations, maar de kans dat dit gebeurt is zeer laag. Ongeveer één kans in een honderdduizend (Aangezien de pulsen van de buizen zijn over 100 ons en dat optreden een paar pulsen per minuut).

Vervolgens, Als de rode led verlichting, We kunnen zeggen met 99.999% van waarschijnlijkheid, Het bleek een cosmic ray.

Super nauwkeurige toeval detector

Alle realisaties van toeval detector werkte goed maar heeft iedereen gevraagd dat de helderste LED 's. Dus hier een verbeterde versie is. Deze versie heeft ook een input circuit aanscherping van impulsen van normaal 100 – 150 ons over 6 ons, brengen van de waarschijnlijkheid van 99.999% in 99.99995%

Ja, Het klopt, Dit is een overdreven pignolaggine en praktisch niet kunt zien het verschil. Wie niet wil dit voordeel kunnen elimineren C1, C2, R1 en R2.

Verbeteringen:

• De LED's zijn ingeschakeld voor vele milliseconden en dus zijn vijftig keer helderder dan vóór.
• De input signalen zijn aangescherpt enkelen ons waarbij de willekeurige toevalligheden vrijwel tot nul worden gereduceerd.

Hier is het nieuwe schema:

Merk op dat wij de uitvoer weerstanden R5 gehouden, R8 en R11 zijn zeer laag, om te kunnen gebruiken afgeschermde kabels van meer dan honderd meter (iemand doet het). Daarom moet de LEDs aanwezig, Waarom beperken de spanning gestuurd naar de pinnen van het systeem Theremino.

En dit is de simulatie-bestanden: CoincidenceDetectorV4

Een adapter tussen de GeigerAdapter en de RS232 poort

Deze adapter kunt u uw GeigerAdapter direct op uw PC aansluiten, zonder gebruik te maken van een ThereminoMaster. Macht wordt getekend rechtstreeks van de seriële poort DTR en RTS signalen. De pulsen zijn versterkt met een transistor (een kleine NPN is geschikt) en verzonden naar het baken RD, Het interpreteert hen zoals start bits. Waarbij bij elke puls ontvangt u een teken (waarvan de waarde maakt niet uit).

Geiger Geiger voor gebruik met Adapters

Dit zijn de aanbevolen geiger-buizen, zijn de beste en we hebben geprobeerd hen lange. Prijzen tussen haakjes zijn slechts indicatief, Dit is de prijs die u op eBay gevonden.

Straling sensoren met PIN diodes

PREMISSE

Jammer genoeg het bewijs over de Pin diodes zijn niet voorspoedig. Ook in theorie, zetten velen in parallelle gevoeligheid is altijd slecht. Een buis SBM20 werkt het beste, vereist geen opladen versterkers en delicate ziet ook de beta-stralen, en zeer lage energie.

Spice simulaties gaf goede kansen om in dit project en hoopte te kunnen maken van goedkope spectrometrie. Maar de versterker gratis proberen, met 10 dioden BPW34 en met een sterke bron van gammastralen (thorium mantel), de resultaten waren teleurstellend. Vertelde met woorden die vergelijkbaar zijn met die van Einstein: “We hebben de theorie naar de praktijk gecombineerd en did niet werkzaamheden een buis”.

Of is er een fout van concept (zeer smalle bandbreedte bijvoorbeeld) of we gemist enkele ernstige experimentele fout.

Voor degenen die willen herhalen van de experimenten, Hier zijn de Spice en Eagle projecten, Hoe ver we kwamen: https://www.theremino.com/uploads/Sensor_ChargeAmp_V1.zip

De schakelschema's zijn beschikbaar als afbeeldingen en Eagle. Spice bestanden zijn voor “Circuitmaker”, de oude Simulator die we voor LTSpice gebruikten. Niet die CircuitMaker, U moet het opnieuw naar LTSpice.

En aandacht: je moet alles te behoeden van licht en elektrische velden, terwijl het laten van gammastralen. En je moet bouwen van een kleine PCB, precies zoals geregisseerd door ons, anders de parasitaire capaciteit, gecombineerd met de grote versterking zal auto-swing.

---

PIN diode straling sensoren zijn goedkoper, Maar zelfs minder gevoelig, een Geiger-buis. Een van de beste Pin diodes te gebruiken is BPW34, Het kost ongeveer 0.5 Euro. De gevoeligheid van de BPW34 is over 0.6 CPS voor heer/hr (ongeveer één twintigste van een geiger tube). Om het zwakke signaal van pin dioden versterken moet u een gratis versterker, maar die beschikbaar zijn op de markt zijn erg duur (Van 150 in 300 euro en meer), ze hebben een vrij hoge energieverbruik en vereisen een dual power supply (meestal 12 volt positieve en 12 Volt negatieven).

Deze gratis versterker tegen lage kosten, ontwikkeld op maat aan het systeem Theremino, Het heeft een zeer laag stroomverbruik (over 10 Micro versterkers) en kan worden aangedreven met een enkele spanning 3.5 in 6 volt. Zijn goede geluidskenmerken toestaan om te vergroten vele pin diodes in parallelle verhogen naar rato van de gevoeligheid.