ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Indicador de radiactividad de pequeño tamaño. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición El indicador descrito se desarrolló a partir de piezas de desecho en 1986 después de Chernobyl. El objetivo era crear un indicador de la contaminación ambiental y alimentaria de tamaño pequeño, sencillo pero bastante sensible. Se sabe que una persona está constantemente expuesta a radiaciones radiactivas, tanto cósmicas como terrestres, cuyas fuentes son el gas radón liberado de la corteza terrestre, diversos minerales radiactivos que se encuentran en el suelo, materiales de construcción, relojes e instrumentos con manecillas y esferas luminosas. , especialmente los producidos en la primera mitad del siglo pasado, cuando en ellos se utilizaba radio. Hoy en día todavía se utilizan fuentes de radiación radiactiva, por ejemplo, en los detectores de humo. Este problema se describe en detalle en [1]. Muchos indicadores de radiactividad caseros, por ejemplo los descritos en [2], permiten notar sólo un exceso bastante significativo del nivel de radiación sobre el fondo natural, que es extremadamente desigual. Con niveles bajos de radiación, se producen destellos de luces indicadoras o clics de sonido a intervalos aleatorios, desde fracciones de segundo hasta unidades e incluso decenas de segundos. Por lo tanto, al contarlos "en la cabeza", es difícil no perderse y subestimar o sobreestimar el peligro del nivel de exposición observado. Para mayor confiabilidad, es necesario repetir el procedimiento varias veces, observando con precisión su duración con la ayuda de un cronómetro. Es cierto que un ligero exceso del fondo es prácticamente seguro para los humanos bajo influencia externa. Sin embargo, cuando entra una sustancia radiactiva, el panorama cambia drásticamente. Especialmente dañinas son las partículas alfa emitidas por dicha sustancia, que llegan a los pulmones, por ejemplo, junto con el polvo. Destruyen intensamente los tejidos circundantes. El indicador propuesto es capaz de registrar excesos muy pequeños del fondo. Permitió, por ejemplo, detectar contaminación radiactiva en algunas muestras de té, infusiones secas y leche condensada, que no se podía determinar contando los destellos LED. El diagrama del indicador se muestra en la figura. Consta de una fuente de alto voltaje, un detector de partículas radiactivas (contador Geiger), un contador de pulsos, un expansor de pulsos, un temporizador e indicadores LED.
El dispositivo utiliza un contador Geiger SBT-11 (BD1), ya que de todos los pequeños que tenía, solo él, gracias a la fina mica (20...25 micrones) que cubre la ventana sensible, es capaz de registrar partículas. con poca energía. La fuente de alto voltaje para alimentar el contador Geiger se ensambla mediante un circuito generador de bloqueo que utiliza un transistor VT1, un transformador de pulso T1 y un rectificador con duplicación de voltaje en los diodos VD2, VD3 y los condensadores C3, C4. Los pulsos de corriente que aparecen en el contador Geiger cuando lo atraviesan partículas radiactivas o cuantos de radiación gamma provocan pulsos de voltaje en la resistencia R5. El diodo VD4 limita la amplitud de estos pulsos. Van a la entrada 10 del contador DD1 y, a través del diodo VD5, al expansor de pulsos del transistor de efecto de campo VT2, provocando destellos claramente visibles del LED HL1. Un aumento significativo en la frecuencia promedio de estos destellos indica niveles peligrosos de radiación radiactiva. El chip K176IE5 (DD1) implementa dos nodos: un contador de pulsos generado por un contador Geiger y un temporizador. Después de conectar la tensión de alimentación, los contadores del microcircuito DD1 se ponen a cero mediante un pulso generado en su entrada R al cargar el condensador C7. Luego comienza un conteo separado de los pulsos que llegan a la entrada 10 y los pulsos del generador interno del microcircuito, cuyos elementos de ajuste de frecuencia son los condensadores C8 y C9 y las resistencias R12 (sintonización) y R13. El generador, junto con el segundo contador del microcircuito DD1, forma un temporizador, señal del vencimiento del intervalo de tiempo contado por el cual se enciende el LED HL2 conectado a la salida 9 del microcircuito. El LED HL3, conectado a la salida 15 del primer contador, se enciende cuando se han acumulado más de 128 pulsos del contador Geiger en este contador. Con un nivel de radiación de fondo normal, el LED HL2 debe encenderse antes que el HL3 y, si se excede, viceversa. Esto se logra ajustando la frecuencia del generador con la resistencia de ajuste R12. Cuanto más corto sea el intervalo de tiempo entre el encendido del indicador mediante el interruptor SA1 y el encendido del LED HL3, más intensa será la radiación. Cuando su intensidad es alta, el LED HL3 parpadea y la frecuencia de parpadeo aumenta en proporción a la intensidad, y luego los destellos se fusionan en un brillo continuo. La resistencia R9 sirve para descargar completamente el condensador C5 cuando se corta la alimentación. El indicador está ensamblado en una caja de metal con unas dimensiones de 120x40x30 mm, todas las piezas están ubicadas en la placa de circuito. Para instalar el contador Geiger SBM-11, se proporciona un panel normal para un tubo de radio tipo dedo de siete pines. La ventana sensible del medidor está cubierta con una cubierta protectora con bisagras. El interruptor y los LED se encuentran al final de la carcasa. El indicador funciona con una batería Krona, también ubicada en el interior de su cuerpo. El transformador de impulsos T1 está enrollado en un anillo de tamaño K17,5x8,2x5 hecho de ferrita de 2000NM. Devanado I - 8 vueltas de alambre PEV-2 con un diámetro de 0,3 mm, devanado II - 3 vueltas del mismo alambre y devanado III - 250 vueltas de alambre PEV-2 con un diámetro de 0,12 mm. El devanado III se enrolla primero sobre el anillo de ferrita. Debe estar bien aislado (por ejemplo, con cinta fluoroplástica) del anillo y de los devanados I y II enrollados encima. Es necesario observar estrictamente la fase de los devanados I y II indicada en el diagrama. Si el generador de bloqueo no está excitado, se deben intercambiar los terminales de uno de estos devanados. Los diodos KD510A se pueden reemplazar con cualquier diodo de pulso, por ejemplo KD522B. La resistencia R6 es KIM-0,125 o importada, la resistencia de sintonización R12 es SP-38a, el resto es MLT-0,125. Los condensadores C3 y C4 son tubulares cerámicos KT-1 del grupo H70, C5 es cualquier óxido, el resto de condensadores son cerámicos o de película. Los LED que se muestran en el diagrama se pueden reemplazar por otros modernos de mayor brillo. Interruptor SA1 - control deslizante PD9-1. La configuración del indicador se reduce a establecer un alto voltaje de 390 V (límites permitidos 320...460 V) seleccionando las resistencias R1 y R2 y configurando el tiempo de medición con la resistencia de recorte R12. El alto voltaje debe medirse con un voltímetro con una alta resistencia de entrada: 10 MOhm o más. El tiempo de medición debe ser tal que, en ausencia de fuentes de radiación cerca del dispositivo (excepto el fondo natural), el LED HL2 se encienda un poco antes que el HL3. Hay que tener en cuenta que el fondo no es constante, por lo que este ajuste habrá que realizarlo repetidamente. En el modo de conteo, el indicador consume una corriente de 0,8 ... 0,9 mA. Literatura
Autor: G. Zakomorny Ver otros artículos sección Tecnología de medición. Lee y escribe útil comentarios sobre este artículo. Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica: Máquina para aclarar flores en jardines.
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