GEIGER Z DOUTNAVKY
V literatuře [1] byl popsán jednoduchý Geigerův počítač radioaktivního záření, v dnešní době v USA velmi žádaný v souvislosti s hrozbou terorismu. Při jeho stavbě bylo použito jen několik málo jednoduchých snadno dostupných součástek. Při požadavku zjišťování přítomnosti částic Alfa je potřebný specielní snímač (například TESLA GM20/40A) , avšak pro detekci paprsků Beta a Gama je možno použít i obyčejnou doutnavku.
Princip činnosti si můžeme vysvětlit podle schématu. Zařízení je napájeno střídavým napětím buď přímo ze sítě nebo z oddělovacího transformátoru přes vypínač a pojistku P1, které usměrníme diodou D1 (běžná Si-usměrňovací dioda) za níž následuje stabilizace napětí. Stabilizátor je složen z odporu R1 a Zenerovy diody D2 s napětím 100V, při problémech s jejím sháněním je možno samozřejmě použít také diody s nižším napětím spojené do série tak, aby bylo dosaženo požadovaného napětí 100V. Hodnota odporu R1 je samozřejmě závislá na velikosti střídavého napájecího napětí Ustř a dá se vypočítat na základě Ohmova zákona podle jednoduchého vzorečku
R1
= (Ustř x 1,4 – 100) / Izd
kde R1 je hodnota předřadného odporu v kiloohmech, Ustř je střídavé napájecí napětí v efektivní hodnotě ve Voltech a Izd je proud Zenerovy diody v miliampérech, ve vzorku byl použit proud 5mA. Filtrační kondenzátor C1 se nabíjí na maximální hodnotu tohoto napětí, které je √2 krát větší. Od tohoto napětí odečteme předpokládaný úbytek napětí na usměrňovací diodě, tedy cca 0,7V (v praxi možno zanedbat).
Potenciometrem R2 nastavíme výstupní napětí na doutnavku Dt tak, aby byla těsně před rozsvícením. Pak v případě, že na ní dopadnou radioaktivní částice, ionizují plynovou náplň v baňce a doutnavka zapálí – rozsvítí se. To ale vede k většímu úbytku napětí na odporu R3 a napětí na doutnavce poklesne pod napětí, nutné k udržení doutnavého výboje. Cyklus se bude opakovat při dopadu další radioaktivní částice, tedy doutnavka bude problikávat a z reproduktoru zapojeného v sérii s ní se bude ozývat „ťukání“ ohlašující přítomnost radioaktivity.
Další podobná zapojení je možno nalézt v knížce o experimentech s radioaktivitou "Experimente mit Strahlenquellen im Haushalt".
Závěrem ještě jedno velmi důležité upozornění. V případě, že nepoužijete pro napájení tohoto zařízení oddělovací transformátor (asi v převážném počtu případů), ale budete jej napájet přímo ze sítě, dbejte v maximální míře na bezpečnost svou i svého okolí a nedotýkejte se holých částí měřiče během jeho připojení k síti. Dá se jedině doporučit, aby byl uzavřen v izolační krabičce z umělé hmoty.
Literatura [1] – Mar. 18, 2002 | Electronic Design
Literatura [2] – Příruční katalog elektronek Tesla Rožnov 1960 II. díl – vysílací, usměrňovací a speciální elektronky.