放射能インジケーター。スキーム、説明

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放射能インジケーター。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この記事では、シンプルで小型の電池式放射性放射線インジケーターを提案しています。その際立った特徴は、電離放射線センサーに電力を供給するための高安定電圧源がパルス安定化マイクロ回路上に組み立てられていることです。

ほとんどの場合、電池式の単純な放射能インジケーターには、電離放射線センサー (通常はガイガーミュラーカウンター) に電力を供給するために必要な昇圧コンバーターと、光と音のアラームが含まれています。

放射線の記録の信頼性を高めるには、ガイガーミュラー計数管の電圧を必要な制限内に維持する必要があります。残念ながら、ほとんどの単純な放射能インジケーターは出力電圧を安定化できません。同時に、通常動作の場合、たとえば、定格電源電圧が 10 V のガイガーミュラー計数管 SBM-400 は、350 ～ 450 V の範囲を超えてはなりません。公称値からの偏差は ± 12,5% を超えてはなりません。インジケーターは主に電池で駆動されているため不安定であるという事実を考慮すると、メーターの電圧が変化し、その結果、電離放射線の登録の信頼性が低下する可能性があります。

提案された放射能インジケーターでは、ガイガーミュラーカウンターの電圧は、1 ～ 3,2 V の電源電圧範囲で必要な制限内に維持されます。インジケーター回路を図に示します。 1. 昇圧電圧コンバータは、特殊なマイクロ回路 NCP1400ASN50T1 に組み込まれています。さらに、コンバータにはストレージチョーク L1 と、要素 VD2 ～ VD5 および C2 ～ C5 上のダイオード容量性電圧乗算器が含まれています。 NCP1400ASN50T1 マイクロ回路の電圧コンバータの動作原理は、ダイオード VD5 の整流器の出力で 1 V の定電圧を維持することに基づいています。これは、電源電圧が変化しても、巻線 I のパルスの振幅はほぼ一定 (5,5 ～ 5,6 V) のままであることを意味します。したがって、巻線 II の電圧パルスの振幅はコンバータの電源電圧にわずかに依存し、これらの巻線の巻数の比によって決まります。 HL1 LED は、コンバータの通常動作を示すインジケータとして機能します。

放射性崩壊指標
図。 1

電圧乗算器の出力電圧は、抵抗 R3 および R4 を介してガイガーミュラーカウンター BD1 に供給されます。あるエネルギーを持った放射性粒子がカウンターを通過する瞬間、カウンター内で不活性ガスの電離が起こり、カウンターの抵抗は急激に減少します。この瞬間、電圧パルスが抵抗器 R4 の両端に現れ、トランジスタ VT1 が開きます。その結果、LED HL2 が点滅し、音響放射器 HA1 でクリック音が聞こえます。通常の自然放射性バックグラウンドでは、6 分以内に数回のフラッシュ (およびクリック) が発生することがあります。ダイオード VDXNUMX は、電界効果トランジスタのゲートを破壊から保護します。

パワーバッテリーを除くすべての部品は、片面が厚さ1...1,5 mmのグラスファイバーフォイルで作られたプリント基板に取り付けられています。その図は図に示されています。 2. LED、抵抗、およびほとんどのダイオードは基板の片面に取り付けられ、ダイオード、コンデンサ、マイクロ回路、音響エミッタ、およびカウンタのいずれかが基板のもう一方の面に取り付けられます。メーターを基板に取り付けるには、スプリング接点をはんだ付けします。インダクタと音響エミッタはホットメルト接着剤を使用して基板に固定されます。実装基板の外観を図に示します。 3.

放射性崩壊指標
図。 2

放射性崩壊指標
図。 3

このデバイスは、固定抵抗P1-4、C2-23（R3 - KIM）、酸化物コンデンサ（輸入された薄型のもの）、残り - K73-166を使用します。 LED - さまざまな色の明るさの増加: HL1 - 緑、HL2 - 赤。それらの放射角はできるだけ大きいことが望ましい。 KP505G トランジスタは 2N7000 または BSS88 トランジスタに置き換えることができますが、この場合、抵抗 R4 と並列に、数百ピコファラッドの容量を持つコンデンサ (K10-17) を取り付ける必要がある場合があります。これは、KP505G トランジスタのゲート・ソース間容量が約 500 pF であり、抵抗 R4 を分流して、電圧コンバーターやその他の干渉からの干渉を抑制しているためです。また、2N7000 および BSS88 トランジスタのゲート・ソース間容量は数倍小さくなります。したがって、追加のコンデンサの設置が必要になります。音響エミッタ - 36 オーム DC 巻線 - は、電子機械式目覚まし時計から取られています。電磁エミッター YFM-1238P にも同様のパラメーターがあります。エミッタは短期間の電圧パルスを受け取るため、消費する電流は小さくなります。

蓄積チョークは、コンパクト蛍光ランプの変圧器からのリング磁気コアに巻かれています。磁性コアの外径は10mm、高さは3,5mmです。絶縁層で覆われているため、チョークを作るのに非常に便利です。まず、2 ～ 0,1 ターンを含む巻線 II を PEV-300 320 ワイヤで巻きます。磁気コアの周囲の 3/4 以下を占める必要があります。次に、巻線 I の端近くに、直径 10 ～ 15 mm の PEV-2 ワイヤが 0,2 ～ 0,3 回巻かれます。インダクタを基板に固定する前に、この巻線の巻き数を実験的に選択します。 1,2 ～ 3,2 V の電源電圧範囲でさまざまな巻数について、デバイスが消費する電流と乗算器の出力電圧が測定されます。消費電流を可能な限り最小限にして、350 ～ 450 V の範囲にする必要があります。この場合、ガイガーミュラーカウンターは設置されておらず、コンバータの出力電圧は入力抵抗が10MΩ以上の電圧計で測定されます。巻線 I に 13 ターンが含まれるチョークを備えた著者のバージョンの装置の実験データを図に示します。 4.

放射性崩壊指標
図。 4

インジケーターの本体（18つの部分で構成）には、LED電池式芝生ランプのスタンド、つまり外径118 mmのプラスチックチューブが使用されます。 5 つの長さ 5 mm のセクションにはプリント基板が含まれています。片側にはLED用の直径約6 mmの穴がXNUMXつあり（図XNUMX）、もう一方の側には音響エミッタ用の同じ穴とカウンター用の窓があります（図XNUMX）。透明なプラスチックで覆われています（ペットボトルから）。チューブの別のセクションには、電源スイッチを備えた電池室があります。

放射性崩壊指標
図。 5

放射性崩壊指標
図。 6

インジケーターをめったに使用せず、短時間オンにする場合は、小型の電池を使用できます。バッテリーコンパートメントを備えたチューブセクションの長さはこれに依存します。著者のバージョンでは、スイッチ付きの小型 LED 懐中電灯の金属本体の一部が電池室として使用されています。このコンパートメントは、直径 12 mm のディスクガルバニ電池を取り付けるように設計されています。接着されるチューブの第 40 セクションの長さは約 XNUMX mm です。チューブの両方のセクション (ボードとバッテリーコンパートメントを含む) はプラスチック製アダプタースリーブを使用して接続されており、チューブの最初のセクションの端にはプラスチック製のプラグが取り付けられています。

著者: I. ネチャエフ

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