Історія розробки одного пристрою в чотирьох епізодах. Епізод 3. GGreg20 реєстратор радіоактивних частинок з виходом на контролер ( Geiger Counter Radiation Detector DIY Kit ).

  • Post category:Tips

В Епізоді 2 ми розповідали про Модуль DCDC_3V3_400V – підвищуючий конвертор напруги для лічильника Гейгера з імпульсним виходом.

GGreg20 – одна з плат для любительського виготовлення (DiY) дозиметрів рівня радіації. До складу цієї плати входять наступні функціональні вузли:

  1. Вузол основного живлення модуля – роз’єми, вимикач, перемикач режимів (джампер) і лінійний стабілізатор. Цей вузол побудований таким чином, щоб реєстратор міг виконувати роль master – slave живлення у відносинах з контролером.
  2. Живлення трубки Гейгера-Мюллера високою напругою забезпечує модуль DCDC_3V3_400V, який встановлений на платі GGreg20.
  3. Для кріплення трубки Гейгера-Мюллера на платі GGreg20 запаяні три утримувачі, на які можна встановлювати трубки двох типів – СБМ-20 (SBM-20) або СИ-3БГ. Ряд SMD компонентів забезпечують режим живлення трубки та зняття з трубки імпульсів відповідно до кількості частинок, що влучили у трубку.
  4. На платі встановлені зуммер і світлодіод для можливості автономного використання плати в якості детектора рівня радіації. На ці сигналізатори виводяться дані, що дозволяють провести розрахунок рівня радіації за одиницю часу.
  5. На платі встановлені компоненти, призначені для узгодження рівня інформаційних імпульсів відповідно до вхідних вимог GPIO контролера.
Рис 1. 3Д модель плати GGreg20.

Як користуватися реєстратором без контролера? Наш реєстратор, на відміну від вимірювачів радіації, не має MCU і дисплея, зате має чотири дуже важливих властивості:

  • Він мініатюрний і зручний при носінні і використанні, може бути вмонтований в простий і дешевий корпус;
  • На основі GGreg20 можна зробити в рази дешевший пристрій у порівнянні з вимірювачами або його функціональними аналогами;
  • GGreg20 в рази економніший по живленню. У разі використання літієвого акумулятора ААА малої ємності (360 мА/год) буде працювати без підзарядки і без вимикання десятки годин, а у випадку реального використання (включив – поміряв – виключив) – декілька місяців.
  • Підключай живлення з напругою від 3,4 до 5,5 Вольт і через 1-2 хвилини Ви вже зможете почути звукові і побачити світлові сигнали від “спійманих” частинок.

Скористайтесь Рис 1 щоб визначити, як підключити плату до живлення.

Трохи фізики – як вимірювати рівень радіації.

В будь-якому місці – на вулиці чи в приміщенні, чистому чи забрудненому – завжди існує якийсь рівень радіації. Якщо не існує ніяких подій, пов’язаних з радіоактивним забрудненням середовища, Ваш реєстратор буде реєструвати фоновий рівень. Вічним джерелом радіації є космічний простір, який і “бомбардує” нас з інтенсивністю фонового рівня.

Людство використовує чимало різних фізичних одиниць, в яких вимірюється рівень радіації. Так склалося. В Україні використовується Рентген або Зіверт. Верхнє значення фонового рівня прийнято вважати 30 мікрозівертів. Різні типи трубок Гейгера-Мюллера, в силу конструкції кожного типу, реєструють різну кількість влучень.

Ми на модуль встановили трубку СБМ-20. Граничний рівень (нормальної сили експозиційної дози) кількості зареєстрованих трубкою СБМ-20 частинок дорівнює 60 за одну хвилину (формула: кіль-ть імп. * 0,0057 uSv/h), що дорівнює близько 30 мікрорентген або 0,30 мікрозівертів.

При середньому фоновому рівні Ви будете чути (і бачити) 20-30 імпульсів за одну хвилину. Це значить, що навколо Вас рівень радіації 0,1-0,15 мікрозівертів.

В навколишньому просторі, в тому числі на сонці відбуваються всякі події, в результаті яких коливається рівень радіації. Але якщо Ви спостерігаєте за одну хвилину більше, ніж 60 імпульсів, значить щось сталося на Землі, а точніше – у Вашому місці. Наприклад, Вам привезли “грязний” ліс чи каміння. Це значить, що прийшов час поберегтися.


У вас виникають схожі запитання – придбайте GGreg20


Якщо такі вимірювання для Вас не дуже зручні, читайте і впроваджуйте рішення, запропоноване в наступному епізоді. Далі буде.