Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Licznik Geigera, detektor promieniowania beta i gamma.

gregrzesiek 13 Lut 2010 01:31 54905 88
  • Licznik Geigera, detektor promieniowania beta i gamma.
    Witam, kilka tygodni temu wpadła mi w ręce tuba do licznika geigera BOB33.
    by nie trafiła do szuflady i nie zakończyła swojego żywota tłukąc się tam po jakimś czasie postanowiłem poświęcić tydzień ferii zimowych na zbudowanie urządzenia, w którym spełni ona swoją rolę.

    Przeglądałem elektrodę i z kilku schematów udało mi się złożyć ostateczną wersję układu. (Schematu nie mam narysowanego dlatego go nie udostępniam)

    Zasada działania jest prosta - na wyprowadzenia tuby wypełnionej mieszanką gazów podawane jest napięcie stałe ok. 340V pochodzące z przetwornicy zbudowanej na układzie NE555, tranzystorze IRF840 oraz transformatorze 230/6V .
    Gdy cząstka beta lub gamma przelatuje przez tubę, gaz wewnątrz jonizuje się, dochodzi do małego wyładowania, przez ułamek sekundy przez tubę przepływa prąd. Powstaje wtedy impuls, który kierowany jest przez tranzystor do generatora monostabilnego, do którego podłączony jest buzer oraz mikrokontroler zliczający impulsy.

    Mikrokontroler to AT89C2051, program napisałem w C.Jak na razie program zlicza impulsy i wyświetla je na wyświetlaczu LED*, ale chcę dodać funkcję (przycisk obok włącznika) wyświetlającą moc dawki w odpowiedniej jednostce (Greje/h, siverty/h, rentgeny/h), byłbym wdzięczny, gdyby ktoś podzielił się wzorem na obliczenie tego, szukałem dosyć długo w Google i nic nie znalazłem :|

    Mam jeszcze dwa pytania:
    1. Czy ma ktoś może karteczkę z informacjami o tej tubie? Czasem jest na niej napisane jaka ilość impulsów jest równa danej jednostce.
    2. Wiem, wiem że napięcie podawane na tubę ma ok. 350V, jednak nie jestem w stanie sprawdzić tego dokładnie miernikiem, ponieważ prąd jest tak mały, że oporność miernika powoduje duże przekłamania. Czy jest jakiś inny sposób na dokładne sprawdzenie tego napięcia?

    *-użyłem wyświetlaczy LED, ponieważ chciałem napisać funkcję multipleksującą je (tak, wiem, że urządzenie jest przenośnie i powinno mieć mały pobór prądu, dopiero uczę się programować, wyświetlacze można wyłączyć przytrzymując przy starcie przycisk koło włącznika, pobór prądu spada wtedy z 80 do 40mA).

    Film: (jako próbki używam starego rosyjskiego zegarka)

    Link


    Zdjęcia:
    Licznik Geigera, detektor promieniowania beta i gamma. Licznik Geigera, detektor promieniowania beta i gamma.
    Licznik Geigera, detektor promieniowania beta i gamma.

    Informacje o tubie:
    typ: BOB-33
    napelnienie: Ne+Ar+chlorowcowy czynnik gaszacy
    napiecie progu Up: 300V
    napiecie pracy: Up+40V
    dlugosc plateau: 80V
    nachylenie plateau: 0.125%/V
    czas martwy: 150us
    trwalosc: 10^10 impulsow
    przeznaczenie: pomiar promieniowania beta o sredniej energii oraz
    promieniowania gamma. Do przenosnych urzadzen.
    budowa: szklana rura.


    Czekam na opinie, pytania oraz rady co mogę poprawić.

    Pozdrawiam
    Grzegorz


    Fajne!
  • #2 13 Lut 2010 02:03
    FastProject
    Poziom 28  

    Przezorny zawsze ubezpieczony, porządna obudowa. Test na zegarku...a to znaczy że trzymasz napromieniowane przedmioty w domu?

  • #4 13 Lut 2010 08:14
    mklos1
    Poziom 25  

    Nie trzeba trzymać napromieniowanych przedmiotów w domu. Wystarczy wyjść na zewnątrz, znaleźć jakiś większy kamień... Promieniowanie takiego kamienia jest wyraźnie większe niż tło.

  • #5 13 Lut 2010 08:59
    satanistik
    Poziom 27  

    Nie istnieje pojęcie napromieniowanych przedmiotów - promieniowanie nie powoduje że inne przedmioty stają się promieniotwórcze gdyż ich atomy nie będą rozpadać się samorzutnie. Promieniują tylko obiekty zawierające pierwiastki promieniotwórcze. Cały mit wziął się z doświadczenia w którym umieszczono pod pokrywą próbkę polonu i metalowy klucz. Jednym z produktów w szeregu rozpadu jest radon - gaz promieniotwórczy to on wnikną na zasadzie dyfuzji w powierzchnię klucza co zostało odebrane jako promieniowanie klucza. Mieliśmy to omawiane na wykładach z elektrochemii i profesor opowiadał jak to w wojsku musiał wykładowcę poprawiać ;-).

    Co do licznika mam w domu ruski dozymetr ze skalą led i chciałem do wyskalować
    (dorobić licznik) ale nie mam nic co mogło by posłużyć jako wzorzec.

  • #6 13 Lut 2010 09:01
    gregrzesiek
    Poziom 13  

    Urgon napisał:
    AVE...

    W zegarkach z elementami świecącymi w ciemności używało się farb z radem 226Ra, obecnie najczęściej używa się trytu 3H...

    Dodaj przelicznik na jednostki promieniowania...


    Dodam, ale potrzebuję wzór i informację ile impulsów przy tej tubie daje np. 1 uRTG/h (ew. inny licznik/dozymetr żeby mieć jakieś porównanie). W programie jest po prostu miejsce na wpisanie wzoru :)

    Co do tych świecących elementów - czytałem gdzieś kiedyś, że dawniej malowano je ręcznie pędzelkiem, najczęściej była to praca kobiet. Pędzelki mają to do siebie, że rozdwajają się na końcach, wtedy dla uformowania końcówki wkładały ich czubek do ust....
    Skutków chyba nie muszę tłumaczyć... :|

  • #7 13 Lut 2010 09:17
    submariner
    Poziom 32  

    ..."Nie istnieje pojęcie napromieniowanych przedmiotów - promieniowanie nie powoduje że inne przedmioty stają się promieniotwórcze gdyż ich atomy nie będą rozpadać się samorzutnie. "...
    masz racje jesli chodzi o wymienione przez kolege typy promieniowania a co z napromieniowaniem neutronami??

  • #8 13 Lut 2010 09:24
    Urgon
    Poziom 36  

    AVE...

    Do radzieckich i polskich dozymetrów dodawano zazwyczaj zasobnik z próbką materiału promieniotwórczego służącą jako odniesienie do kalibracji i sprawdzania stanu licznika. C4R0 na swojej stronie coś takiego pokazywał.
    Dalej, możesz użyć sprawnego dozymetru z taką samą tubą i sprawdzić, ile impulsów w jednostce czasu daje, a następnie przy tej liczbie odczytać wskazania...
    Wzory widziałem w "kieszonkowym" poradniku medycznym, w rozdziale o radiologii. Niestety, gdzieś zapodziałem tą książkę...

  • #9 13 Lut 2010 09:25
    cybersoft
    Poziom 11  

    Jak dla mnie projekt bomba, ma on bardzo duży niewykorzystany potencjał.
    Dzięki temu projektowi przyszedł mi do głowy ciekawy pomysł.

    P.S. Czy orientujecie się może gdzie można nabyć takie tuby?

  • #10 13 Lut 2010 10:45
    Lucki
    Poziom 21  

    Kolego zapodaj jakiś schemacik tego urzadzonka. Napisz gdzie kupiłes BOB-33 ?

  • #12 13 Lut 2010 12:31
    gregrzesiek
    Poziom 13  

    Tuby można dostać na ebayu w sklepie http://www.gstube.com/ (jeśli moderator potraktuje to jako reklamę to usunę linka), czasem można je spotkać na allegro oraz bazarkach ;)
    Ceny wahają się od 9$-150$, ja moją dostałem, a raczej uratowałem przed śmietnikiem.

    Cytat:
    Kolego zapodaj jakiś schemacik tego urzadzonka. Napisz gdzie kupiłes BOB-33 ?

    Schematu jak na razie nie udostępnię, ponieważ takowy nie istnieje.
    Jeśli chcesz to tutaj jest ich sporo: http://images.google.pl/images?gbv=2&hl=pl&sa...ounter+schematic&btnG=Szukaj&aq=f&oq=&start=0
    Ogólnie to się od siebie bardzo nie różnią :)

  • #13 13 Lut 2010 13:25
    Emil2543
    Poziom 16  

    Witam mam coś takiego nie jestem pewny ale to jest chyba licznik Geigera to
    foty
    Licznik Geigera, detektor promieniowania beta i gamma. Licznik Geigera, detektor promieniowania beta i gamma. Licznik Geigera, detektor promieniowania beta i gamma. Licznik Geigera, detektor promieniowania beta i gamma. Licznik Geigera, detektor promieniowania beta i gamma.
    acha mam 2 sztuki

  • #15 13 Lut 2010 16:27
    kostian
    Poziom 25  

    Rentgenoradiometr - wycofany z eksploatacji w WP, rentgenometry to urządzenia pokładowe montowane w wozach bojowych lub pojazdach.
    Pozdrawiam.

  • #16 13 Lut 2010 17:53
    rafał
    Poziom 22  

    Kolego po pierwsze źródłem informacji nie jest tylko Google istnieją takie skarbnice wiedzy, które zwą się biblioteką, niestety trzeba wyjść z domu :D. Ale dosyć żartów.

    Jednostka Rtg została wycofana z miernictwa radiologicznego kilka(kilkanaście) lat temu. Jednostką obowiązująca dla mocy dawki jest Sv/h, a dawki pochłoniętej Gy/h.

    Wszystkie informacje można znaleźć w podręcznikach do radiologii oraz w obowiązujących w Polsce ustawach. Polecam zajrzeć na strony PAA i poszukać odpowiednich informacji.

    Co do danych "tej" lampy jak sam powiedziałeś nie masz ich i w takim razie nikt inny nie będzie miał ponieważ jeśli już dane takie zostały opracowane czyli ilość impulsów w funkcji energii to na pewno dla każdego egzemplarza są inne. Podałeś też dane dotyczące tego typu lampy i oczywiście nie zastosowałeś ich do pomiaru. Jeśli napięcie jest napisane 300V+40V to znaczy, że plateu rozpoczyna się w tym punkcie i ma 80V długości. Wybiera się z reguły punkt pracy gdzieś w jego środku aby mieć pewność, że ewentualne wahania napięcia zasilacza nie spowodują dużego przekłamania pomiarów.

    Napięcie układu można zmierzyć stosując odpowiednio duży opór woltomierza. Ale nie wydaje mi się żebyś na 10MOhm miał tak duży spadek, że zasilacz nie daje rady. Bo są to prądy rzędu pA.

    Kalibrować licznik można jedynie mając źródło o znanej aktywności oraz(lub) posiadanie miernika wzorcowego. I w domu raczej tego nie zrobisz.

  • #17 14 Lut 2010 01:28
    gregrzesiek
    Poziom 13  

    :arrow: rafał

    No i ciekawa odpowiedź, dzięki!:)

    Tak więc, do książek nie zaglądałem, bo uznałem, że skoro stare rosyjskie dozymetry potrafią to przeliczać na bieżąco w szybkim czasie to nie może to być skomplikowany wzór i starałem się znaleźć go w internecie (ogólnie to moje pierwsze pytanie zadane na jakimkolwiek forum, zawsze staram się wszystko samemu szukać, choćby miało to trwać kilka tygodni, zapytałem tak "przy okazji":) ).

    Wspomniałem o parametrach lampy, mam na myśli ilość zliczeń w czasie = jednostka, ponieważ takie informacje są do nich dodawane (gdzieś widziałem skan z informacji o tubie SBM20 i tam taka informacja była podana). Powiedziałem ze w Rentgenach, ponieważ lampa ma już kilkadziesiąt lat i zapewne wtedy takiej jednostki używano. (przeliczyć na siverty czy greje to przecież nie problem :) )

    Co do mierzenia napięcia - spróbuję innym miernikiem, ale to dopiero we wtorek.

    Kalibracja - urządzenie nie ma być super klasy dozymetrem z bajerami, alarmami itp.
    Wystarczy, że będzie pokazywało same jednostki, bez miejsc po przecinku i będę zadowolony.
    Licznik Geigera, detektor promieniowania beta i gamma.
    To wykres dla przykładowej lampy - jest liniowy, dopiero przy 10 000 impulsów wykrzywia się. (a 1000mR to chyba dużo, człowiek w ciągu roku dostaje chyba coś koło 1mR) .

    Mam taki pomysł: gdyby udało mi się pożyczyć inny licznik, mógłbym nim zmierzyć dwa źródła - otoczenie i chociażby ten zegarek, potem zrobić to samo moim i zliczyć ilość impulsów, następnie z układu równań wyliczyć współczynniki a i b funkcji liniowej, i miałbym gotowy wzór. Nie było by to bardzo dokładne, ale myślę że wystarczające :)

    Nigdy nie wybrałbym się (z resztą nie zamierzam) np. do strefy zamkniętej w okolice elektrowni w Czarnobylu z czymś takim bo nie miałbym pewności co do pokazywanych pomiarów i na pewno zdobyłbym sprawdzone fabryczne urządzenie.

    Pozdrawiam
    Grzegorz

  • #18 14 Lut 2010 08:28
    rafał
    Poziom 22  

    Więc aby uzyskać przelicznik wystarczy jak udasz się do pracowni RTG albo przychodni, która posiada taką aparaturę. Tam na pewno pojawia się co jakiś czas Inspektor Ochrony Radiologicznej. Jeśli pogadasz to podejrzewam, że pomoże Ci w pomiarze. Ponieważ powinien on posiadać przyrząd posiadający legalizację.

    Dziwi mnie to że twój woltomierz nie może zmierzyć tego napięcia. Przecież byle jaki miernik elektroniczny ma oporność ustroju rzędu 10MOhm.

    W Czarnobylu niestety rozczarowałbyś się bo tam nic już prawie nie wskazują mierniki promieniowania :D.

    W Prypeci czyli miasteczku przy elektrowni Czarnobyl jest czyściej radiologicznie niż w Warszawie czy większości miast Świata.

    I proszę przestań używać Rentgenów :D

  • #19 14 Lut 2010 11:54
    gregrzesiek
    Poziom 13  

    No, dobry pomysł, ciekawe jak się dogadam z kimś w pracowni RTG i wytłumaczę o co chodzi :D

    Coś jest nie tak z woltomierzem raczej, muszę sprawdzić innym, ten pokazuje mi... 7V (przy pomiarach innych źródeł jest ok) :?

    Napięcie postaram się wyregulować na ok. 360-380V. Spadków nie będzie, ponieważ układ detektora jest zasilany przez stabilizator napięcia 7806 (89c2051 ma napięcie pracy do 6V, dlatego przy baterii 9V i tak musiałbym jakiś zastosować).

    Pozdrawiam
    Grzegorz

  • #20 14 Lut 2010 15:51
    manski
    Poziom 21  

    Napięcie możesz zmierzyć metodą kompensacyjną ( bezprądową ) , czyli: bierzesz dodatkowe źródło napięcia stałego 400V , łączysz masę źródła dodatkowego z masą zasilania lampy , podłączasz do źródła dodatkowego potencjometr 100 kOhm ( musi być duży gabarytowo żeby go nie przebiło te 400V ) , możesz też w szereg z potencjometrem włączyć dodatkowy opornik 100 kOhm od strony masy , włączasz miernik ( woltomierz ) pomiędzy suwak potencjometru a mierzone napięcie , kręcąc suwakiem potencjometru doprowadzasz do zerowych wskazań woltomierza ( wtedy prąd nie płynie a więc niezależnie od rezystancji wewnętrznej woltomierza nie pobierasz prądu z mierzonego obwodu ) , odpinasz końcówkę woltomierza od badanego obwodu i podłączasz ją do masy , woltomierz pokaże napięcie którego nie mogłeś zmierzyć bezpośrednio .

  • #21 15 Lut 2010 13:51
    simon40
    Poziom 17  

    Gregrzegorz nie znam się na tym ale może się nada fotka spodu licznika sosna z przodu jest jeszcze jakis przelicznik czasu na cm2.

    Licznik Geigera, detektor promieniowania beta i gamma.

  • #22 15 Lut 2010 15:00
    gregrzesiek
    Poziom 13  

    :arrow: manski
    Nie słyszałem o tym sposobie, myślę że przyda się na przyszłość, bo jak na razie nie mam dostępu do zasilacza 400V. Gdy inny miernik nie da rady, to będę kombinował w te sposób :)

    :arrow: simon40
    To chyba jakieś wzory do przeliczenia dawki pochłoniętej przez człowieka (tak mi się wydaje, nie znam rosyjskiego), poza tym jest tam współczynnik Ks który będzie w moim wypadku inny.

    Na razie postaram się załatwić jakiś licznik/dozymetr i spróbuję z funkcją liniową, jeśli nie da rady to będę kombinował inaczej.

    Pozdrawiam
    Grzegorz

  • #23 15 Lut 2010 22:17
    Maticool
    Poziom 19  

    Myślę, że jeśli chodzi o kalibrację lepiej wybrać się na jakąś uczelnię która ma pracownię radiologiczną niż do placówki medycznej (jak Ktoś tu radził) ponieważ będą tam mieli odpowiednie źródła, lepiej skalibrowany sprzęt, mogą służyć odpowiednią wiedzą w tym zakresie no i ludzie zajmujący się nauką są zazwyczaj bardziej skorzy do pomocy zainteresowanym hobbystom (wiem z doświadczenia). Szczególnie łatwo powinno być jeżeli jesteś lub znasz studenta z takiej uczelni :].

  • #24 15 Lut 2010 22:49
    rafał
    Poziom 22  

    Ech kolego. Ja radzę tak żeby było blisko... Sam pracuję z takim sprzętem właśnie na jednej z uczelni. Wykonanie pomiarów dla promieniowania gamma zajmie doświadczonemu IOR'owi kilka minut. A koledze właśnie na czymś takim zależy. Tym bardziej że rura GM ma charakterystykę liniową. Źródła kalibracyjne itd. przydają się do zdejmowania charakterystyk dla przyrządów które rozróżniają widmo.

    BTW: Najbliższa pracownia izotopów w okolicach K-K to uczelnie w Katowicach i okolicy. Swoją drogą będzie w niedalekiej przyszłości Centrum Badań Interdyscyplinarnych w Chorzowie, które będzie posiadać super pracownię izotopów oraz przyśpieszacz. Jak dla mnie po prostu rewelacja. Niestety w Poznaniu gdzie mieszkam stawia się na inne dziedziny w naszym Centrum Nanobiomedycznym nie będzie dużych izotopów.

  • #25 16 Lut 2010 22:52
    trzaska456
    Poziom 17  

    Przez jaki czas są zliczane impulsy.

  • #26 16 Lut 2010 22:59
    gregrzesiek
    Poziom 13  

    trzaska456 napisał:
    Przez jaki czas są zliczane impulsy.

    Aktualnie 30 sekund, zależy od ustawień programu. Może zliczać i cały dzień, aż mu bateria padnie. :)

  • #27 17 Lut 2010 10:51
    tesla44
    Poziom 9  

    Witam czy można wrzucić listing programu do mikrokontrolera na forum. Ja niema takiego zegarka czy jest coś innego co promieniuje a chciałbym sprawdzić.

  • #28 17 Lut 2010 14:46
    gregrzesiek
    Poziom 13  

    Programu nie udostępnię, mogę pomóc przy jego napisaniu.
    Do sprawdzenia można użyć np. niektórych elektrod spawalniczych (zawierają tor), wazoników i innych starych świecących w nocy przedmiotów, stare obiektywy fotograficzne, blenda smolista...

  • #29 17 Lut 2010 16:41
    tesla44
    Poziom 9  

    Znam Turbo Pascala a Bascom jest do niego bardzo podobny prawie to samo to przerobiłem sobie ten kod pochodzący z tej strony Link

    Code:

    $crystal = 4000000

    $regfile "attiny2313.dat"

    Dim Wynik As Long
    Config Timer1 = Counter , Edge = Rising
    Cls : Lcd "Dosimeter" : Wait 1

    Do
       Cls
       Timer1 = 0
       Start Timer1
       Wait 40
       Stop Timer1
       Cls
       Lcd ; Wynik ; "Impulsów"
       Cursor Off
    Loop
    End


    I nie wiem jak zrobić aby liczba impulsów była aktualizowana na bieżąco, bo teraz wyświetli powitanie i po 40s pokarze liczbę impulsu.

  • #30 17 Lut 2010 17:36
    Informacja
    Poziom 18  

    Mierzyć napięcia o bardzo szybkich spadkach wraz ze wzrostem prądu, obok "zwykłych" mierników cyfrowych posiadających stosunkowo dużą oporność wejścia napięciowego, można przy pomocy komparatora o bardzo wysokiej oporności wejścia (czasami są to G omy.
    Wtedy wyskalowuje się komparator na przełączenie badanym napieciem, a następnie uruchamia go przy pomocy regulowanego napiecia i bada jego wielkość w momencie przełączenia.
    Można również użyć mierników laboratoryjnych o bardzo wysokiej rezystancji wejścia. Można również wyrównać napięcie szukane zewnętrznym napieciem - wyrównanie następuje gdy nie płynie prąd pomiedzy zasilaczami, a następnie zmierzyć napięcie porównawcze.

    Pozdrawiam.