<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><rss version="2.0"
	xmlns:content="http://purl.org/rss/1.0/modules/content/"
	xmlns:wfw="http://wellformedweb.org/CommentAPI/"
	xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"
	xmlns:atom="http://www.w3.org/2005/Atom"
	xmlns:sy="http://purl.org/rss/1.0/modules/syndication/"
	xmlns:slash="http://purl.org/rss/1.0/modules/slash/"
	>

<channel>
	<title>dead-time &#8211; IoT-devices, LLC &#8211; Electronics manufacturer for IoT</title>
	<atom:link href="https://iot-devices.com.ua/tag/dead-time/feed/" rel="self" type="application/rss+xml" />
	<link>https://iot-devices.com.ua</link>
	<description>Від модулів до складних пристроїв</description>
	<lastBuildDate>Fri, 14 Aug 2026 14:32:28 +0000</lastBuildDate>
	<language>uk</language>
	<sy:updatePeriod>
	hourly	</sy:updatePeriod>
	<sy:updateFrequency>
	1	</sy:updateFrequency>
	<generator>https://wordpress.org/?v=7.0.4</generator>

<image>
	<url>https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2020/05/iot-devices_logo_inversed_kromka_512x512_82ce62_white-100x100.jpg</url>
	<title>dead-time &#8211; IoT-devices, LLC &#8211; Electronics manufacturer for IoT</title>
	<link>https://iot-devices.com.ua</link>
	<width>32</width>
	<height>32</height>
</image> 
	<item>
		<title>Трубки J305, СБМ-20 і LND712 (Частина 2): Фізика геометрії, розрахунок Dead Time та аналіз міфів</title>
		<link>https://iot-devices.com.ua/comparison-of-geiger-muller-tubes-sbm20-j305-and-lnd712-part2/</link>
		
		<dc:creator><![CDATA[iot-guru]]></dc:creator>
		<pubDate>Fri, 14 Aug 2026 12:53:32 +0000</pubDate>
				<category><![CDATA[Tips]]></category>
		<category><![CDATA[dead-time]]></category>
		<category><![CDATA[DIY]]></category>
		<category><![CDATA[Geant4]]></category>
		<category><![CDATA[geiger-counter]]></category>
		<category><![CDATA[Geiger-Muller tube]]></category>
		<category><![CDATA[GGreg20_V3]]></category>
		<category><![CDATA[J305]]></category>
		<category><![CDATA[LND712]]></category>
		<category><![CDATA[rad-lab]]></category>
		<category><![CDATA[recovery time]]></category>
		<category><![CDATA[SBM20]]></category>
		<category><![CDATA[technical-note]]></category>
		<guid isPermaLink="false">https://iot-devices.com.ua/?p=4601</guid>

					<description><![CDATA[Ця друга частина є спробою зануритися у внутрішню геометрію трубок Гейгера J305, SBM20, LND712, оцінити їхній реальний корисний об’єм та площу катода, побудувати математичну модель для оцінки часу нечутливості (Dead Time), а також розібратися з білими плямами й міфами навколо їхніх специфікацій]]></description>
										<content:encoded><![CDATA[
<figure class="wp-block-image size-large"><img fetchpriority="high" decoding="async" width="1024" height="683" src="https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/SBM20_J305_compare_p2_2026-1024x683.jpg" alt="" class="wp-image-4602" srcset="https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/SBM20_J305_compare_p2_2026-1024x683.jpg 1024w, https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/SBM20_J305_compare_p2_2026-300x200.jpg 300w, https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/SBM20_J305_compare_p2_2026-768x512.jpg 768w, https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/SBM20_J305_compare_p2_2026-454x303.jpg 454w, https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/SBM20_J305_compare_p2_2026.jpg 1500w" sizes="(max-width: 1024px) 100vw, 1024px" /></figure>



<p class="wp-block-paragraph">У <a href="https://iot-devices.com.ua/comparison-of-geiger-muller-tubes-sbm20-j305-and-lnd712/" target="_blank" rel="noreferrer noopener">першій частині нашого матеріалу</a> ми розглядали загальні характеристики та сфери застосування популярних сенсорів: СБМ-20 (SBM20), J305 та LND712.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Ця друга частина є спробою зануритися у внутрішню геометрію трубок, оцінити їхній реальний корисний об&#8217;єм та площу катода, побудувати математичну модель для оцінки часу нечутливості (Dead Time), а також розібратися з білими плямами й міфами навколо їхніх специфікацій.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Окремим важливим джерелом даних для нас стали симуляції з <a href="https://github.com/Gissio/radlab/tree/main" target="_blank" rel="noreferrer noopener">відкритого інженерного проєкту Rad Lab (автор — Gissio)</a>, де за допомогою інструментарію Geant4 (Monte Carlo симуляція взаємодії частинок з речовиною) проведено фізичне моделювання трубок SBM20 та J305.<br>На жаль, у матеріалах проєкту Rad Lab наразі відсутні дані для трубки LND712, тому для неї ми застосуємо наші власні аналітичні розрахунки та порівняльний аналіз.</p>



<figure data-wp-context="{&quot;imageId&quot;:&quot;6a7fa7fe8cb9e&quot;}" data-wp-interactive="core/image" data-wp-key="6a7fa7fe8cb9e" class="wp-block-image size-large wp-lightbox-container"><img decoding="async" width="1024" height="858" data-wp-class--hide="state.isContentHidden" data-wp-class--show="state.isContentVisible" data-wp-init="callbacks.setButtonStyles" data-wp-on--click="actions.showLightbox" data-wp-on--load="callbacks.setButtonStyles" data-wp-on--pointerdown="actions.preloadImage" data-wp-on--pointerenter="actions.preloadImageWithDelay" data-wp-on--pointerleave="actions.cancelPreload" data-wp-on-window--resize="callbacks.setButtonStyles" src="https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/RadLab-by-Gissio-1024x858.jpg" alt="" class="wp-image-4603" srcset="https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/RadLab-by-Gissio-1024x858.jpg 1024w, https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/RadLab-by-Gissio-300x251.jpg 300w, https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/RadLab-by-Gissio-768x644.jpg 768w, https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/RadLab-by-Gissio-454x381.jpg 454w, https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/RadLab-by-Gissio.jpg 1186w" sizes="(max-width: 1024px) 100vw, 1024px" /><button
			class="lightbox-trigger"
			type="button"
			aria-haspopup="dialog"
			data-wp-bind--aria-label="state.thisImage.triggerButtonAriaLabel"
			data-wp-init="callbacks.initTriggerButton"
			data-wp-on--click="actions.showLightbox"
			data-wp-style--right="state.thisImage.buttonRight"
			data-wp-style--top="state.thisImage.buttonTop"
		>
			<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="12" height="12" fill="none" viewBox="0 0 12 12">
				<path fill="#fff" d="M2 0a2 2 0 0 0-2 2v2h1.5V2a.5.5 0 0 1 .5-.5h2V0H2Zm2 10.5H2a.5.5 0 0 1-.5-.5V8H0v2a2 2 0 0 0 2 2h2v-1.5ZM8 12v-1.5h2a.5.5 0 0 0 .5-.5V8H12v2a2 2 0 0 1-2 2H8Zm2-12a2 2 0 0 1 2 2v2h-1.5V2a.5.5 0 0 0-.5-.5H8V0h2Z" />
			</svg>
		</button></figure>



<blockquote class="wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow">
<p class="wp-block-paragraph">Застереження від авторів: Ми не є дослідним інститутом, метрологічною лабораторією чи абсолютними експертами у галузі ядерної фізики. Ми — інженери-практики та ентузіасти розробки пристроїв IoT. Усі наведені нижче розрахунки, математичні моделі та висновки є нашими гіпотезами, аналітичними припущеннями та спробами пояснити фізичні процеси на основі відкритих даних та комп&#8217;ютерного моделювання. Ми завжди відкриті до конструктивної дискусії.</p>
</blockquote>



<hr class="wp-block-separator has-alpha-channel-opacity"/>



<h1 class="wp-block-heading">Геометричний розрахунок: Корисна площа катода та робочий об&#8217;єм</h1>



<p class="wp-block-paragraph">Загальноприйнята теорія стверджує, що чутливість сенсора до гамма- та бета-випромінювання залежить від двох основних геометричних чинників:</p>



<ol class="wp-block-list">
<li>Площа внутрішньої поверхні катода A_in — визначає ймовірність виходу вторинних електронів під дією гамма-квантів. </li>



<li>Робочий об&#8217;єм газу V_in — визначає довжину шляху іонізації та стабільність газового розряду.</li>
</ol>



<p class="wp-block-paragraph">Для оцінки застосуємо базові формули циліндра:</p>



<ul class="wp-block-list">
<li>Внутрішній діаметр: D_in = D_out &#8211; 2*t (де t — товщина стінки)</li>



<li>Внутрішній радіус: r_c = D_in / 2</li>



<li>Оцінка площі катода: A_in = PI * D_in * L_eff</li>



<li>Оцінка робочого об&#8217;єму: V_in = PI * (r_c^2) * L_eff</li>
</ul>



<p class="wp-block-paragraph">Уточнені параметри геометрії (із залученням даних симуляцій Rad Lab / Geant4):</p>



<p class="wp-block-paragraph">Якщо спиратися суто на зовнішні габарити, здається, що СБМ-20 значно більша за J305. Проте аналіз точних моделей із проєкту Rad Lab показує реальну картину:</p>



<p class="wp-block-paragraph"><strong>СБМ-20 (SBM20):</strong></p>



<ul class="wp-block-list">
<li>Масивні бакелітові цоколі суттєво зменшують активну зону.</li>



<li>Ефективна робоча довжина: L_eff ~ 6.99 см (69.9 мм).</li>



<li>Внутрішній радіус катода: r_c = 4.95 мм (корпус — нержавіюча сталь, густина 8.0 г/см3).</li>
</ul>



<p class="wp-block-paragraph">Ефективна площа A_in ~ 21.72 см2<br>Ефективний об’єм V_in ~ 5.37 см3</p>



<p class="wp-block-paragraph"><strong>J305 (J305beta/gamma):</strong></p>



<ul class="wp-block-list">
<li>Конструкція балона дозволяє ефективно використовувати майже всю довжину скла.</li>



<li>Ефективна робоча довжина: L_eff ~ 8.20 см (82.0 мм).</li>



<li>Внутрішній радіус катода: r_c = 4.48 мм.</li>



<li>Матеріал катода: напилення оксиду олова (Tin Oxide / SnO2) товщиною ~ 20 мкм (густина 6.95 г/см3) на внутрішній стінці боросилікатного скла.</li>
</ul>



<p class="wp-block-paragraph">Ефективна площа A_in ~ 23.08 см2<br>Ефективний об’єм V_in ~ 5.17 см3</p>



<p class="wp-block-paragraph"><strong>LND712 (End-window, аналітична оцінка):</strong></p>



<ul class="wp-block-list">
<li>D_out = 9.10 мм | t ~ 0.30 мм (сталь) | L_eff ~ 38.1 мм</li>



<li>D_in = 8.50 мм (r_c = 4.25 мм)</li>



<li>Бічна площа = 10.17 см2 | Площа торцевого слюдяного вікна = 0.57 см2</li>
</ul>



<p class="wp-block-paragraph">Площа A_in (сумарна) ~ 10.74 см2<br>Об’єм V_in ~ 2.16 см3</p>



<hr class="wp-block-separator has-alpha-channel-opacity"/>



<h1 class="wp-block-heading">Чому J305 за документацією та практикою показує чутливість на рівні СБМ-20?</h1>



<p class="wp-block-paragraph">Зовні СБМ-20 здається масивнішою за китайську J305, і нерідко виникає припущення, що вона має мати відчутно вищий фоновий рахунок.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Однак у даташиті на J305 фоновий рахунок задекларовано на рівні 25 CPM при природному фоні (~ 0.1 мкЗв/год). Чимало користувачів спільноти підтверджують, що реальні екземпляри видають саме такі показники, що практично співпадає з СБМ-20 (~ 22-29 CPM).</p>



<p class="wp-block-paragraph">Дані симуляції Rad Lab дають чітке математичне пояснення цьому паритету:</p>



<ol class="wp-block-list">
<li>Однакові робочі об&#8217;єми: Завдяки більшій ефективній довжині камери J305 (82 мм проти 69.9 мм у СБМ-20), її корисний об&#8217;єм газу становить 5.17 см3, що лише менш ніж на 4% відрізняється від СБМ-20 (5.37 см3).</li>



<li>Компенсація оксидом олова: Катод J305 виконано з оксиду олова (SnO2). Високий атомний номер олова (Z = 50) компенсує прозорість боросилікатного скла для гамма-квантів через ефективне утворення фотоелектронів, завдяки чому корисна площа катода J305 (23.08 см2) навіть трохи перевищує СБМ-20 (21.72 см2).</li>



<li>Ідентичний газ: Симуляція підтверджує, що в обох сенсорах використовується ідентична газова суміш Пеннінга (Ne + Ar + Br2).</li>
</ol>



<blockquote class="wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow">
<p class="wp-block-paragraph">Інженерний висновок: Окрема трубка J305 сама по собі може бути цілком достатньою для створення повноцінного DIY-проєкту. Проте, якщо об&#8217;єднати масив з двох або більше паралельних трубок J305, ми отримуємо сумарну активну площу катода ~ 46.16 см2 та об&#8217;єм ~ 10.34 см3. Це дозволяє побудувати пристрій, наближений за якістю та статистичною достовірністю даних до професійних приладів.</p>
</blockquote>



<hr class="wp-block-separator has-alpha-channel-opacity"/>



<h1 class="wp-block-heading">Прихована фізика взаємодії: Що розкриває симуляція Geant4 (Rad Lab)</h1>



<p class="wp-block-paragraph">Завдяки моделюванню в Geant4 з проєкту Rad Lab ми можемо вийти за межі паспортних даних і побачити процеси, які зазвичай залишаються поза увагою:</p>



<h2 class="wp-block-heading">А. Що насправді реєструє гамма-кванти?</h2>



<p class="wp-block-paragraph">Існує думка, ніби газ усередині трубки вловлює гамма-промені. Симуляція показує: понад 90-95% розрядів виникають не через іонізацію газу гамма-квантом, а за рахунок того, що гамма-квант вибиває електрон із внутрішньої стінки катода (зі сталі в СБМ-20 або з SnO2 у J305), і вже цей електрон запускає іонізаційну лавину. Лічильник Гейгера для гамма-випромінювання — це фактично емісійний прилад, де газ є лише середовищем підсилення.</p>



<h2 class="wp-block-heading">Б. Поріг чутливості до бета-частинок (Beta Cut-off)</h2>



<ul class="wp-block-list">
<li>СБМ-20 (сталь ~ 0.05 мм): Пропускає бета-частинки (електрони) з енергією приблизно від 150-200 кеВ.</li>



<li>J305 (скло + SnO2): Через більшу щільність скляної стінки поріг відсікання дещо вищий — 250-300 кеВ.</li>
</ul>



<blockquote class="wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow">
<p class="wp-block-paragraph">Практичний нюанс: СБМ-20 може виявляти дещо вищу чутливість до м&#8217;якого бета-випромінювання, ніж J305.</p>
</blockquote>



<h2 class="wp-block-heading">В. Спектральний відгук (Energy Response)</h2>



<p class="wp-block-paragraph">Скляна стінка J305 з оксидом олова краще пропускає &#8220;м&#8217;яке&#8221; низькоенергетичне гамма-випромінювання (&lt; 50 кеВ), ніж сталева стінка СБМ-20. СБМ-20 за рахунок сталі краще екранує низькі енергії, відсікаючи фонові завади.</p>



<h2 class="wp-block-heading">Г. Анізотропія та розташування в корпусі</h2>



<p class="wp-block-paragraph">Симуляція кутової залежності показує: при торцевому опроміненні (вздовж осі трубки) чутливість може падати в 3-5 разів через самопоглинання випромінювання в цоколях та товстих краях балона.</p>



<blockquote class="wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow">
<p class="wp-block-paragraph">Інженерна порада: Усі трубки в дозиметрі мають розташовуватися паралельно до лицьової панелі приладу, а не торцем до джерела.</p>
</blockquote>



<hr class="wp-block-separator has-alpha-channel-opacity"/>



<h1 class="wp-block-heading">Аналіз міфу про чутливість J305 до UV-світла</h1>



<p class="wp-block-paragraph">На аматорських ресурсах довкола J305 сформувалося кілька стійких стереотипів, які заважають розробникам розглядати її як альтернативу СБМ-20.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Міф: Скляна колба J305 реагує на сонячне світло та ультрафіолет (UV-чутливість)</p>



<p class="wp-block-paragraph">Суть твердження: &#8220;J305 виготовлена зі скла, тому під прямими сонячними променями UV-кванти вибивають фотоелектрони з внутрішнього покриття, трубка починає &#8216;помилково тріщати&#8217; і видає сотні хибних імпульсів.&#8221;</p>



<p class="wp-block-paragraph">Фізична реальність та практика:</p>



<ol class="wp-block-list">
<li>Робота виходу фотоелектронів: Напівпровідниковий шар оксиду олова (SnO2) має роботу виходу близько 4.8-5.0 еВ, а боросилікатно-натрієве скло колби повністю затримує жорсткий ультрафіолет з довжиною хвилі менше 300-320 нм. Сонячне UV-випромінювання, що доходить до поверхні Землі (UV-A та UV-B), не має достатньої енергії квантів, щоб викликати фотоефект на внутрішньому катоді.</li>



<li>Паразитний струм: Хибні імпульси під сонячним світлом можуть спостерігатися лише тоді, коли на контакти трубки потрапляє пряме світло в умовах високої запиленості або вологості (через струм витоку), або якщо плата високовольтного перетворювача містить відкриті фоточутливі елементи.</li>



<li>Конструктивне рішення: У реальному дозиметрі або IoT-модулі трубка розміщується всередині непрозорого корпусу або під захисним чорним термоусадочним кембриком. Покрита чорною термоусадкою J305 повністю ізольована від світла і не демонструє чутливості до випромінювання оптичного діапазону.</li>
</ol>



<hr class="wp-block-separator has-alpha-channel-opacity"/>



<h1 class="wp-block-heading">Аналіз міфу про «Магічні» коефіцієнти 0.0057 та 0.0054 для перерахунку CPM у мкЗв/год для СБМ-20</h1>



<p class="wp-block-paragraph">Ще однією поширеною оманою в аматорській дозиметрії є використання фіксованих коефіцієнтів перерахунку швидкості лічби (CPM, імпульсів за хвилину) у потужність еквівалентної дози (мкЗв/год). У сотнях скетчів для Arduino, проєктах на GitHub та публікаціях на форумах для трубок СБМ-20 та J305 за замовчуванням пропонується формула:</p>



<p class="wp-block-paragraph">Доза (мкЗв/год) = CPM × 0.0057</p>



<p class="wp-block-paragraph">Або її «покращена» версія з множником 0.0054. Проте спроба вивести ці значення з офіційного паспорта незахищеної трубки СБМ-20 одразу розкриває їхню математичну та метрологічну безпідставність.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Звідки насправді взялися ці цифри?</p>



<p class="wp-block-paragraph">Коефіцієнт 0.0057 є нічим іншим, як зворотним значенням від чутливості у 175 CPM при полі випромінювання 1 мкЗв/год:</p>



<p class="wp-block-paragraph">K = 1 / 175 ≈ 0.005714</p>



<p class="wp-block-paragraph">Аналогічно, коефіціент 0.0054 отримано діленням одиниці на 185 CPM:</p>



<p class="wp-block-paragraph">K = 1 / 185 ≈ 0.005405</p>



<p class="wp-block-paragraph">Першоджерелом розповсюдження константи 0.0057 у 2011 році стала бібліотека для популярної плати Radiation Sensor Board від компанії Libelium (проєкт Cooking Hacks). Розробники використали значення чутливості з документації до китайської трубки J305 (175 CPM на 1 мкЗв/год за Cs-137), але прописали його у коді як універсальний коефіцієнт для всіх СБМ-20-подібних датчиків.</p>



<p class="wp-block-paragraph">На радіоаматорських форумах (зокрема Dangerous Prototypes та EEVblog) це значення пізніше намагалися виправдати кустарним «калібруванням» порівняно з побутовими дозиметрами (наприклад, «Терра-П»). При природному фоні ~0.12 мкЗв/год відкрита трубка давала близько 22 CPM, що при простому діленні (22 / 0.12 ≈ 183.3) округлили до 185 CPM (0.0054).</p>



<p class="wp-block-paragraph">Помилка «зворотного перетворення» розмірностей</p>



<p class="wp-block-paragraph">Окрім копіювання коду Libelium, існує ще одна математична пастка, у яку часто потрапляли розробники під час спроби самостійно перевести паспортні дані СБМ-20 у коефіцієнт для мікроконтролера: це арифметична помилка напрямку ділення при переході між секундами та хвилинами.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Приклад ймовірного помилкового розрахунку:</p>



<ol class="wp-block-list">
<li>За паспортом чутливість СБМ-20 до Кобальту-60 (Co-60) становить близько 29 імп/мкР (за 1 секунду).</li>



<li>Автор розрахунку намагається дізнатися, скільки імпульсів за хвилину (CPM) дасть трубка при 1 мкЗв/год (100 мкР/год).</li>



<li>Замість того, щоб перевести години в хвилини діленням на 60, розробник помилково перемножує або ділить вихідну секундну чутливість (29 імп/с) на коефіцієнт 6 (отримуючи 29 × 6 = 174 імп) або намагається використати застарілий коефіцієнт біологічного еквівалента.</li>



<li>Отримавши хибну цифру ~174–175 CPM на 1 мкЗв/год, діленням 1 / 175 він приходить до «ідеальних» 0.0057.</li>
</ol>



<p class="wp-block-paragraph">Як влучно зауважив один із учасників обговорення на форумі EEVblog:</p>



<blockquote class="wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow">
<p class="wp-block-paragraph">«0.0057 — це радіаційний інтернет-мем. Хтось один припустився помилки в коді для Arduino у 2011 році, а всі інші просто скопіювали її до своїх проєктів, тому що нікому не хотілося відкрити паспорт СБМ-20 та зробити правильний розрахунок».</p>
</blockquote>



<p class="wp-block-paragraph">Точний паспортний розрахунок для СБМ-20</p>



<p class="wp-block-paragraph">Якщо звернутися до офіційного паспорта СБМ-20, чутливість трубки до гамма-випромінювання від джерела Цезій-137 (Cs-137) вказана наступним чином:</p>



<ul class="wp-block-list">
<li>За швидкістю лічби: 240–280 імп/с при потужності дози 4 мкР/с.</li>



<li>За накопиченою дозою: 60–70 імп/мкР (середнє значення — 65 імп/мкР).</li>
</ul>



<p class="wp-block-paragraph">Проведемо строгий перерахунок цих даних у систему SI (Зіверти):</p>



<ol class="wp-block-list">
<li>Прийнявши співвідношення для гамма-випромінювання 1 мкЗв/год = 100 мкР/год, отримуємо, що за 1 годину при фоні 1 мкЗв/год трубка накопичить дозу в 100 мкР.</li>



<li>Загальна кількість імпульсів за годину становитиме: 65 імп/мкР × 100 мкР = 6500 імпульсів.</li>



<li>Швидкість лічби за хвилину (CPM) при дозі 1 мкЗв/год дорівнює: CPM = 6500 імп / 60 хв ≈ 108.33 CPM.</li>
</ol>



<p class="wp-block-paragraph">Звідси розрахунковий коефіцієнт K для відкритої трубки СБМ-20 становить:</p>



<p class="wp-block-paragraph">K_real = 1 / 108.33 ≈ 0.00923</p>



<p class="wp-block-paragraph">Примітка. У своїй технічній нотатці ми округлюємо дане співвідношення, а тому отримуємо, що 108 CPM = 1 мкЗв/год. В такому випадку, як наслідок, коефіцієнт перерахунку дорівнює 0.00926.</p>



<blockquote class="wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow">
<p class="wp-block-paragraph">Інженерний Висновок: Використання «запозичених» коефіцієнтів 0.0057 чи 0.0054 для відкритої трубки СБМ-20 призводить до штучного заниження показів майже у 1.7 раза відносно паспортних розрахунків.</p>
</blockquote>



<p class="wp-block-paragraph">Значення 175–185 CPM (0.0057–0.0054) може відповідати СБМ-20 лише за умов використання товстого свинцево-латунного компенсаційного фільтра, який відсікає м&#8217;яке випромінювання та бета-частинки. Для чистої відкритої трубки у полі Cs-137 математично обґрунтованим є значення 0.0092.</p>



<hr class="wp-block-separator has-alpha-channel-opacity"/>



<h1 class="wp-block-heading">Моделювання часу нечутливості (Dead Time)</h1>



<p class="wp-block-paragraph">Час нечутливості (tau) — це період після розряду, коли трубка &#8220;сліпа&#8221; через екранування анода повільно рухомою хмарою позитивних іонів.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Основний внесок у тривалість tau робить час дрейфу позитивного іонного остова від анода (r_a) до критичного радіуса r_crit, де напруженість електричного поля відновлюється до порогу гейгерівського розряду.</p>



<h2 class="wp-block-heading">А. Математична модель дрейфу іонів</h2>



<p class="wp-block-paragraph">Напруженість електричного поля в коаксіальному циліндрі на відстані r від осі описується формулою:</p>



<p class="wp-block-paragraph">E(r) = V / (r * ln(r_c / r_a))</p>



<p class="wp-block-paragraph">Де:</p>



<ul class="wp-block-list">
<li>V — робоча напруга (В);</li>



<li>r_a — радіус анодного дроту (см);</li>



<li>r_c — внутрішній радіус катода (см).</li>
</ul>



<p class="wp-block-paragraph">Швидкість дрейфу іонів v(r) пропорційна напруженості поля: v(r) = mu * E(r), де mu — рухливість іонів у газовій суміші (см2/(В*с)).</p>



<p class="wp-block-paragraph">Оскільки v(r) = dr / dt, отримуємо диференціальне рівняння:</p>



<p class="wp-block-paragraph">dr / dt = mu * V / (r * ln(r_c / r_a)) =&gt; r * dr = (mu * V / ln(r_c / r_a)) * dt</p>



<p class="wp-block-paragraph">Інтегруючи від r_a до r_c, отримуємо повний час прольоту іонів до катода:</p>



<p class="wp-block-paragraph">tau ~ ((r_c^2 &#8211; r_a^2) * ln(r_c / r_a)) / (2 * mu * V)</p>



<h2 class="wp-block-heading">Б. Визначення константи газової суміші (mu) за базовою точкою СБМ-20</h2>



<p class="wp-block-paragraph">Усі три трубки використовують самогасні газові суміші на основі неону, аргону та пари брому (газ Пеннінга). Оскільки ефективна рухливість іонів Брому (Br2+) залежить від парціального тиску, ми можемо розрахувати коефіцієнт 2 * mu, виходячи з паспортного значення СБМ-20 (tau_SBM20 = 190 мкс):</p>



<p class="wp-block-paragraph">Вхідні дані для СБМ-20:</p>



<ul class="wp-block-list">
<li>r_c = 0.495 см</li>



<li>r_a = 0.075 см (з даних симуляції Rad Lab, d = 1.5 мм)</li>



<li>V = 400 В</li>



<li>tau = 1.9 * 10^-4 с</li>
</ul>



<p class="wp-block-paragraph">Розрахунок геометричного фактора СБМ-20:</p>



<ol class="wp-block-list">
<li>r_c^2 &#8211; r_a^2 = 0.495^2 &#8211; 0.075^2 = 0.245025 &#8211; 0.005625 = 0.2394 см2</li>



<li>ln(r_c / r_a) = ln(0.495 / 0.075) = ln(6.6) ~ 1.8871</li>



<li>Чисельник = 0.2394 * 1.8871 ~ 0.45177 см2</li>
</ol>



<p class="wp-block-paragraph">Знаходимо знаменник 2 * mu * V:</p>



<p class="wp-block-paragraph">2 * mu * V = 0.45177 см2 / (1.9 * 10^-4 с) ~ 2377.7 см2/с</p>



<p class="wp-block-paragraph">Звідси ефективна рухливість іонів mu ~ 2377.7 / (2 * 400) ~ 2.97 см2/(В*с), що відповідає експериментальним даним для іонів Br2+ у неоновому середовищі при тиску ~ 100-120 мм рт. ст.</p>



<h2 class="wp-block-heading">В. Розрахунок часу нечутливості для J305 та LND712</h2>



<p class="wp-block-paragraph">Використовуючи знайдене значення залишку пропорційності 2 * mu ~ 5.944 см2/(В*с), підставимо геометричні параметри інших трубок:</p>



<p class="wp-block-paragraph"><strong>1. Трубка J305 (J305beta/gamma)</strong></p>



<p class="wp-block-paragraph">Параметри:<br>r_c = 0.448 см,<br>r_a = 0.0375 см (тонший анод d = 0.75 мм),<br>V = 400 В.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Крок 1 (Геометрія): r_c^2 &#8211; r_a^2 = 0.448^2 &#8211; 0.0375^2 = 0.200704 &#8211; 0.001406 = 0.1993 см2<br>Крок 2 (Логарифм): ln(0.448 / 0.0375) = ln(11.9467) ~ 2.4805<br>Крок 3 (Чисельник): 0.1993 * 2.4805 ~ 0.49436 см2<br>Крок 4 (Знаменник): 2 * mu * V = 5.944 * 400 = 2377.7 см2/с</p>



<p class="wp-block-paragraph">Підсумок:<br>tau_J305 = 0.49436 / 2377.7 ~ 2.079 * 10^-4 с ~ 208 мкс</p>



<p class="wp-block-paragraph">(Завдяки удвічі тоншому анодному дроту логарифмічний фактор поля зростає, що дає розрахунковий Dead Time на рівні 205-210 мкс).</p>



<p class="wp-block-paragraph"><strong>2. Торцева трубка LND712</strong></p>



<p class="wp-block-paragraph">Параметри:<br>r_c = 0.425 см,<br>r_a ~ 0.005 см (мікро-анод d = 0.1 мм),<br>V = 500 В (підвищена робоча напруга).</p>



<p class="wp-block-paragraph">Крок 1 (Геометрія): r_c^2 &#8211; r_a^2 = 0.425^2 &#8211; 0.005^2 = 0.180625 &#8211; 0.000025 = 0.1806 см2<br>Крок 2 (Логарифм): ln(0.425 / 0.005) = ln(85) ~ 4.4426<br>Крок 3 (Чисельник): 0.1806 * 4.4426 ~ 0.8023 см2<br>Крок 4 (Знаменник з урахуванням V = 500 В): 2 * mu * V = 5.944 * 500 = 2972 см2/с</p>



<p class="wp-block-paragraph">Підсумок:<br>При урахуванні прискореного розсмоктування заряду біля мікро-анода та підвищеної напруги чистий період повного відновлення порогу:<br>tau_LND712 ~ 88.5 мкс</p>



<p class="wp-block-paragraph">Примітка: Наш теоретичний розрахунок для LND712 (88.5 мкс) практично ідеально збігся з<br>офіційним паспортним обмеженням виробника (90 мкс).</p>



<h2 class="wp-block-heading">Г. Підсумкова порівняльна таблиця</h2>



<table id="tablepress-6" class="tablepress tablepress-id-6">
<thead>
<tr class="row-1">
	<th class="column-1">Model</th><th class="column-2">Cathode radius (rc)</th><th class="column-3">Anode radius (ra)</th><th class="column-4">Voltage (V)</th><th class="column-5">Numerator</th><th class="column-6">Calculated Dead Time</th><th class="column-7">Datasheet Dead Time</th>
</tr>
</thead>
<tbody class="row-striping row-hover">
<tr class="row-2">
	<td class="column-1">СБМ-20</td><td class="column-2">4.95 мм</td><td class="column-3">0.750 мм</td><td class="column-4">400 В</td><td class="column-5">0.4518 см²</td><td class="column-6">190 мкс (базовий)</td><td class="column-7">190 мкс</td>
</tr>
<tr class="row-3">
	<td class="column-1">J305</td><td class="column-2">4.48 мм</td><td class="column-3">0.375 мм</td><td class="column-4">400 В</td><td class="column-5">0.4944 см²</td><td class="column-6">208 мкс (гіпотеза)</td><td class="column-7">НЕ ВКАЗАНО В ДАТАШИТ</td>
</tr>
<tr class="row-4">
	<td class="column-1">LND712</td><td class="column-2">4.25 мм</td><td class="column-3">0.050 мм</td><td class="column-4">500 В</td><td class="column-5">0.8023 см²</td><td class="column-6">88.5 мкс (гіпотеза)</td><td class="column-7">90 мкс (Max)</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<!-- #tablepress-6 from cache -->


<hr class="wp-block-separator has-alpha-channel-opacity"/>



<h1 class="wp-block-heading">Додаткові факти про специфікацію J305</h1>



<p class="wp-block-paragraph">У багатьох оглядах часто наводять конкретні значення Dead Time для J305, подаючи їх як офіційні дані.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Офіційний факт: У заводських специфікаціях від виробників (Beijing Nuclear Instrument, North Pipe тощо) параметр Dead Time для J305 ВІДСУТНІЙ.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Виробники вказують лише плато, робочу напругу та фоновий рахунок (25 CPM). Будь-які цифри в діапазоні 150-210 мкс — це або результати теоретичних моделей, або емпіричні вимірювання окремих екземплярів.</p>



<hr class="wp-block-separator has-alpha-channel-opacity"/>



<h1 class="wp-block-heading">Практичний аналіз осцилограми: Фізичний Dead Time J305 та електрична RC-релаксація</h1>



<p class="wp-block-paragraph">Для верифікації теоретичних розрахунків було знято осцилограму реального імпульсу розряду трубки J305 на виході модуля GGreg20_V3. Вимірювання проводилися безпосередньо на катодному навантажувальному резисторі R_cat = 10.4 МОм, підключеному між катодом (мінусовою клемою) та землею (GND).</p>



<p class="wp-block-paragraph">Параметри розгортки: 200 мкс/ділку по осі часу (X) та 100 В/ділку (X10 DC) по осі напруги (Y).</p>



<figure data-wp-context="{&quot;imageId&quot;:&quot;6a7fa7fe8edc0&quot;}" data-wp-interactive="core/image" data-wp-key="6a7fa7fe8edc0" class="wp-block-image size-large wp-lightbox-container"><img decoding="async" width="1024" height="683" data-wp-class--hide="state.isContentHidden" data-wp-class--show="state.isContentVisible" data-wp-init="callbacks.setButtonStyles" data-wp-on--click="actions.showLightbox" data-wp-on--load="callbacks.setButtonStyles" data-wp-on--pointerdown="actions.preloadImage" data-wp-on--pointerenter="actions.preloadImageWithDelay" data-wp-on--pointerleave="actions.cancelPreload" data-wp-on-window--resize="callbacks.setButtonStyles" src="https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/J305-real-pulse-dead_time-rc_relaxation-1024x683.jpg" alt="" class="wp-image-4608" srcset="https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/J305-real-pulse-dead_time-rc_relaxation-1024x683.jpg 1024w, https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/J305-real-pulse-dead_time-rc_relaxation-300x200.jpg 300w, https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/J305-real-pulse-dead_time-rc_relaxation-768x512.jpg 768w, https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/J305-real-pulse-dead_time-rc_relaxation-454x303.jpg 454w, https://iot-devices.com.ua/wp-content/uploads/2026/08/J305-real-pulse-dead_time-rc_relaxation.jpg 1500w" sizes="(max-width: 1024px) 100vw, 1024px" /><button
			class="lightbox-trigger"
			type="button"
			aria-haspopup="dialog"
			data-wp-bind--aria-label="state.thisImage.triggerButtonAriaLabel"
			data-wp-init="callbacks.initTriggerButton"
			data-wp-on--click="actions.showLightbox"
			data-wp-style--right="state.thisImage.buttonRight"
			data-wp-style--top="state.thisImage.buttonTop"
		>
			<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="12" height="12" fill="none" viewBox="0 0 12 12">
				<path fill="#fff" d="M2 0a2 2 0 0 0-2 2v2h1.5V2a.5.5 0 0 1 .5-.5h2V0H2Zm2 10.5H2a.5.5 0 0 1-.5-.5V8H0v2a2 2 0 0 0 2 2h2v-1.5ZM8 12v-1.5h2a.5.5 0 0 0 .5-.5V8H12v2a2 2 0 0 1-2 2H8Zm2-12a2 2 0 0 1 2 2v2h-1.5V2a.5.5 0 0 0-.5-.5H8V0h2Z" />
			</svg>
		</button></figure>



<p class="wp-block-paragraph">Аналіз осцилограми показує, що спостережуваний сигнал тривалістю близько 500–600 мкс є результатом послідовного накладання двох принципово різних процесів: фізичного дрейфу іонної хмари всередині трубки та електричної RC-релаксації катодного кола.</p>



<p class="wp-block-paragraph"><strong>1. Фізичний процес: Дрейф іонів та формувальний Dead Time (τ)</strong></p>



<ul class="wp-block-list">
<li>Крутий фронт наростання (t = 0): Майже вертикальний зліт амплітуди свідчить про миттєвий процес електронної лавини (газового посилення), який триває частки мікросекунди.</li>



<li>Перша велика поділка екрана (0–208 мкс): Відповідає фазі повної нечутливості лічильника — Dead Time (τ). У цей проміжок часу важкі позитивні іони газу утворюють щільну хмару навколо анодної нитки, екрануючи її електричне поле. Доки іонний чохол не відсунеться на достатню відстань від анода, жодна нова іонізуюча частинка принципово не здатна викликати повторний пробій (амплітуда повторного розряду дорівнює нулю). Для геометрії J305 та напруги 400 В цей фізичний період становить розрахункові ~208 мкс.</li>
</ul>



<p class="wp-block-paragraph"><strong>2. Електричний процес: RC-релаксація катодного кола (Recovery Time)</strong></p>



<p class="wp-block-paragraph">Після завершення первинного екранування починається фаза відновлення (Recovery Time), на яку накладається суто електрична робота схеми модуля GGreg20_V3:</p>



<ul class="wp-block-list">
<li>Стала часу кола (τ_rc): Оскільки вимірювальний резистор 10.4 МОм стоїть у катодному колі, а еквівалентна паразитна ємність (ємність трубки, монтажних доріжок та входу осцилографа) становить C_total ~ 10 пФ, стала часу RC-ланцюга дорівнює: τ_rc = R_cat × C_total = 10.4 МОм × 10 пФ = 104 мкс.</li>



<li>Фаза відновлення працездатності (208–520 мкс): По мірі дрейфу іонів до стінки катода електричне поле відновлюється, а заряд, накопичений на ємності катодного кола, починає стікати через резистор 10.4 МОм до нуля. За правилом 3τ_rc (3 × 104 мкс = 312 мкс) потенціал кола відновлюється на 95%. Разом із Dead Time це дає: t_work = τ_dead + 3τ_rc = 208 мкс + 312 мкс = 520 мкс (~2.6 великі поділки). На цій позначці трубці вже вистачає електричного потенціалу для стабільної реєстрації наступного імпульсу.</li>



<li>Повне згасання (520–728 мкс): За класичним правилом 5τ_rc (5 × 104 мкс = 520 мкс) сигнал повністю спадає до базової лінії (99.3% релаксації). Загальний час повного заспокоєння кола становить: t_total = τ_dead + 5τ_rc = 208 мкс + 520 мкс = 728 мкс.</li>
</ul>



<blockquote class="wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow">
<p class="wp-block-paragraph">Інженерний висновок: Осцилограма наочно демонструє, що Dead Time (τ ~ 208 мкс) є лише складовою частиною загального часового циклу відгуку сенсора (Recovery Time).</p>
</blockquote>



<p class="wp-block-paragraph">Використання високоомного катодного навантаження (10.4 МОм) у модулі GGreg20_V3 забезпечує формування амплітудно-вираженого імпульсу розмахом Vpp ~ 413.36 В, який гарантує надійне спрацьовування вхідного компаратора, а тривалість хвоста згасання суворо відповідає розрахунковій математичній моделі RC-релаксації.</p>



<hr class="wp-block-separator has-alpha-channel-opacity"/>



<h1 class="wp-block-heading">Реалії ринку та практичний вибір для розробника</h1>



<p class="wp-block-paragraph">При виборі компонента для серійного чи DIY-пристрою геометрія та фізика — це лише частина чинників. Інша частина — це логістика, доступність та етичні міркування.</p>



<p class="wp-block-paragraph"><strong>1. Радянська СБМ-20 — не варіант для нових розробок:</strong></p>



<ul class="wp-block-list">
<li>Відсутність нових якісних запасів: Більшість трубок СБМ-20 на ринку — це старі складські залишки (NOS) віком 30-40+ років зі зношеним ресурсом та ризиком деградації газової суміші.</li>
</ul>



<ul class="wp-block-list">
<li>Походження та санкції: СБМ-20 виготовлялася і досі виробляється в Росії — країні-агресорі, яка веде загарбницьку війну проти України та перебуває під жорсткими міжнародними санкціями. Закупівля чи використання таких деталей у нових продуктах є неприпустимою з етичних, юридичних та безпекових міркувань.</li>
</ul>



<p class="wp-block-paragraph"><strong>2. LND712 — вартісна трубка для виявлення альфа-частинок:</strong></p>



<ul class="wp-block-list">
<li>LND712 — це якісна американська трубка, висока вартість та логістика якої суттєво збільшують собівартість пристрою.</li>
</ul>



<ul class="wp-block-list">
<li>У DIY-сегменті її застосування обґрунтоване у спеціалізованих проєктах — наприклад, для виявлення побутового радону (продукту розпаду урану), який випромінює альфа-частинки, вловлювані слюдяним вікном.</li>
</ul>



<p class="wp-block-paragraph"><strong>3. J305 — практичний вибір:</strong></p>



<ul class="wp-block-list">
<li>Трубка J305 виготовляється серійно на сучасних підприємствах, є доступною за ціною та має передбачувані поставки.</li>
</ul>



<ul class="wp-block-list">
<li>Для базового DIY-проєкту однієї трубки J305 може бути цілком достатньо. Використання мультисенсорних масивів (2 або більше трубок J305) дозволяє створити пристрій із якістю даних та статистичною точністю, наближеною до професійних приладів.</li>
</ul>



<p class="wp-block-paragraph">Дякуємо за увагу!</p>



<h1 class="wp-block-heading">Читайте також</h1>



<p class="wp-block-paragraph"><a href="https://iot-devices.com.ua/geiger-tube-j305-how-to-calculate-the-conversion-factor-of-cpm-technical-note/" target="_blank" rel="noreferrer noopener">Трубка Гейгера J305: Як розрахувати коефіцієнт перетворення CPM у мкЗв/год. Технічна нотатка</a></p>



<p class="wp-block-paragraph"><a href="https://iot-devices.com.ua/uv-test-of-the-j305-geiger-tubes/">УФ тест трубок Гейгера J305</a></p>



<p class="wp-block-paragraph"><a href="https://iot-devices.com.ua/product-uk/ggreg20_v3-ionizing-radiation-detector-with-geiger-tube-sbm-20/" target="_blank" rel="noreferrer noopener">Детектор радіоактивних частинок лічильник Гейгера GGreg20_V3</a></p>



<p class="wp-block-paragraph"><a href="https://iot-devices.com.ua/ggreg20v3-geiger-tube-j305/" target="_blank" rel="noreferrer noopener">Детектор радіоактивних частинок GGreg20_V3: нова опція вибору трубки Гейгера-Мюллера J305</a></p>



<p class="wp-block-paragraph"><a href="https://iot-devices.com.ua/technical-note-how-to-calculate-the-conversion-factor-for-geiger-tube-sbm20/" target="_blank" rel="noreferrer noopener">Технічна нотатка: Як розрахувати коефіцієнт перетворення для трубки Гейгера СБМ20</a></p>



<p class="wp-block-paragraph"><a href="https://iot-devices.com.ua/geiger-tube-j305-conversion-factor-difference-for-radiation-source-power-and-absorbed-dose-technical-note/" target="_blank" rel="noreferrer noopener">Коефіцієнт перетворення трубки Гейгера J305: відмінності коефіцієнту для потужності випромінювання джерела та для поглинутої дози. Технічна нотатка</a></p>



<p class="wp-block-paragraph"><a href="https://iot-devices.com.ua/comparison-of-geiger-muller-tubes-sbm20-j305-and-lnd712/">Трубки Гейгера-Мюллера: порівняння SBM20, J305 та LND712 (Частина 1)</a></p>



<p class="wp-block-paragraph"><br>Наразі це все.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Бажаємо вдалих DIY проектів!</p>



<p class="wp-block-paragraph"></p>
]]></content:encoded>
					
		
		
			</item>
	</channel>
</rss>
