Licznik G-M w zastosowaniu
lampy_aw_338m.jpg
top_wiki_b.jpg


Lampa Geigera - Millera w zastosowaniu

Lampa nosi potoczną nazwę "licznik", chociaż niczego nie liczy.
Zostałem przegłosowany i wycofuję się z używania określenia "lampa Geigera - Millera".
Nie będę używał okreslenia "tuba G-M", ponieważ tuba to rura, która się rozszerza lub zwęża.
Będę używał określenia "licznik G-M (detektor G-M)". To jest zrozumiałe dla większości czytelników - mam nadzieję.

Przyrząd został wykonany po katastrofie elektrowni atomowej w Czernobylu. Krążyły sprzeczne informacje (plotki) na temat skażenia środowiska i żywności.
Wykonałem przyrząd i mierzyłem aktywność całego otoczenia.
→→Opis przyrządu
Niektóre dane liczników G-M (detektorów G-M) można znaleźć w zakładce Dane, katalogi / Lampy Geigera - Müllera:
→→Na podstawie danych i zdjęć ze strony Jasia B.

Jako obudowę użyłem panel z rozbiórki aparatury. Do zasilania układu służyła płaska bateria 3R14 (4,5V). Obecnie zasilam przyrząd z powerbanku (5V).
Przyrząd liczy impulsy z detektora GM. Dzieląc ilość impulsów przez czas pomiaru uzyskuje się średnią częstotliwość zliczeń na jednostkę czasu. counts per minute (cpm) oraz counts per second (cps)

Aktywności promieniotwórczej nie należy mylić z częstotliwością zliczania, mierzoną impulsami na sekundę (counts per second, cps) lub na minutę (counts per minute, cpm). Częstotliwość ta oznacza liczbę cząstek lub kwantów zarejestrowanych przez czujnik promieniowania, zatem zawsze będzie ona mniejsza niż faktyczna aktywność źródła z uwagi na niedoskonałości detektorów i układów pomiarowych (choćby czas martwy).
→→Jednostki aktywności promieniotwórczej na zaprzyjaźnionym blogu
→→Bieg własny detektora

Wyniki pomiarów uzyskane w jednym miejscu, w tej samej konfiguracji.
Jako zewnętrzny licznik impulsów został użyty uniwersalny przyrząd firmy TEKTRONIX.
Impulsy były zliczane przez 200 sekund.
Tło mierzyłem na początku serii pomiarów i na zakończenie sesji.
Kolumna netto podaje ilość impulsów z odjętym średnim wynikiem pomiaru tła. Kolumna cps podaje ilość zliczeń (netto) na sekundę.
Zegarek2 ma wskazówki i oznaczenia na tarczy wykonane farbą aktywną.
W kolumnie tło x podałem ile razy aktywność mierzonego obiektu jest większa od średniej aktywności tła.
Cez jest starym i już bardzo słabym źródłem kontrolnym zawierającym cez Cs-137 - okres półrozpadu 30 lat.
Osłona Pb 11mm - pomiary aktywności tła z detektorem G-M umieszczoną w osłonie ołowianej o grubości co najmniej 11mm. Taka solidna osłona zmniejsza tylko o 26% promieniowanie tła.
Zamierzam przerobić mój przyrząd i powyższe pomiary posłużą mi do oceny rezultatów przeróbki.
…. Po przeróbce powtórzyłem pomiary. Druga tabelka zawiera wyniki.
W osłonie czujnika VA-Z wyciąłem owalne okno. Dlatego zwiększyła się wrazliwość na niektóre cząstki.
Zegarek +35%; cez ok. -60% i -35% !; saletra +36%. Wielkość tłumienia tła osłony z ołowiu jest większa o 7%.
Wszystkie, powyższe pomiary są obarczone wieloma błędami, dlatego trakuję je jako orientacyjne.
Przyrząd przeżył operację i to jest najważniejsze.
….


Test czasu martwego układu (detektor G-M oraz wzmacniacz wejściowy).
licznik (detektor) BOH-45. Napięcie na początku progu plateau - 450V.
http://qannt.wikidot.com/local--files/gm1a/63a.jpg

Niebieski kolor - napięcie na anodzie mierzone na wejściu wzmacniacza.
Żółty kolor - wyjście impulsu po wzmacniaczu i dyskryminatorze (poziom wyjścia bramki CMOS)
http://qannt.wikidot.com/local--files/gm1a/11step.gif

Różne czasy występowania impulsów z detektora GM
Na podstawie obserwacji przebiegów, można oszacować czas martwy układu (głównie detektora - czas dejonizacji) na 180µs

Seria impulsów zarejestrowana w ciągu 5ms przy dużej aktywności źródła (zegarek1).

Impulsy na anodzie i katodzie detektora. Rezystor w katodzie 100kom.
Jak widać impuls na katodzie ma dłuższy czas powrotu do stanu ustalonego.
W moim układzie korzystam z impulsu na anodzie, ale nie bezpośrednio z anody. Rezystancja w anodzie jest podzielona na dwa rezystory 3 MΩ i 1 MΩ. Rez. 3 MΩ jest połączony z anodą a rez. 1 MΩ z zasilaniem +450V. Impuls na anodzie rozkłada się proporcjonalnie na rezystorach - 75% na 3 MΩ; 25% na 1 MΩ. W miejscu połączenia rezystorów, w stosunku do masy występuje impuls o amplitudzie 1/4 impulsu na anodzie.
Dzięki temu detektor jest mniej obciążony wejściem wzmacniacza (11pF||100kom). Z punktu "widzenia" detektora wzmacniacz jest widziany jako 3 MΩ + [(11pF||100kom)||1 MΩ].


Kanał 1 - impulsy na katodzie (100kΩ). Kanał 2 - impulsy wyjściowe ze wzmacniacza.
Pomiary czasu dejonizacji detektora VA-Z. Czas ten wynosi ok 140µs (zmierzony 142µs).

Kanał 1 - impulsy na katodzie (100kΩ). Kanał 2 - impulsy na anodzie.
Czas dejonizacji wynosi ok 140µs. Nie wiem jakie zjawisko zarejestrowałem na pierwszym oscylogramie.

Kanał 1 - impulsy na katodzie (100kΩ). Kanał 2 - impulsy na anodzie.
Impulsy zarejestrowane w czasie 5ms przy dużej aktywności źródła.

Kanał 1 - impulsy na katodzie (100kΩ). Kanał 2 - impulsy na anodzie.
Impulsy zarejestrowane w czasie 0,1s przy dużej aktywności źródła.
Jak widać impulsy mają różną amplitudę i nie zawsze impuls na anodzie odpowiada proporcjonalnie impulsowi na katodzie.


Zamknięty został pewien etap przerabiania przyrządu.

Warsztat wielofunkcyjny. W takich klimatach czuję się najlepiej ;)

Ostatnie testy przed zamknięciem obudowy.

Impulsy z licznika GM trafiają do timera, który jest ustawiony na 500 sekund (można ten czas ustawiać dowolnie).
Timer otwiera bramkę (transoptor) na ustalony czas. W tym czasie impulsy trafiają do licznika. W układzie testowym użyłem dwóch liczników, ponieważ przed przeróbką liczniki rejestrowały różną ilość impulsów.
Po przeróbce liczniki zliczają taką samą ilość impulsów.

Detektor promieniowania licznik Geigera Millera. NRDdowski ROBOTRON 70 013 inaczej
RFT MESSELEKTRONIK DRESSDEN VA Z-221
Szklana lampa (detektor G-M) znajduje się w stalowej osłonie. Osłona pochłania mniej energetyczne promieniowanie. Dlatego wyciąłem w osłonie owalne okienko, które jest zasłonięte szarą folią plastikową. Całość otacza siatka stalowa, żeby ochronić szkło w okienku. W rękojeści znajduje się wzmacniacz oraz rezystory wysokoomowe.

Kabelek do sondy jest podłączony przez złącze, dzięki temu można przedłużyć kabel (np do użycia wysięgnika).

Przyrząd jest zasilany napięciem 5V poprzez kabelek z wtykiem USB.

Przy pomiarach "stołowych" wystarcza krótki kabelek.

Uchwyt na latarkę (rowerowy) może mieć różne zastosowania. Został wyposażony w gniazdo do aparatów fotograficznych i może współpracować z akcesoriami fotograficznymi. Zwłaszcza statywami i wysięgnikami.

Statyw zapewnia jednakową pozycję sondy względem mierzonego obiektu.

Poprawiony schemat urządzenia. Oryginalny plik ze schematem gdzieś wywędrował przy przenosinach na kolejne komputery. Musiałem retuszować wydruk z przed lat.
Jak widać większość układu pozostała bez zmian.
Najważniejszą zmianą jest umieszczenie wzmacniacza tuż przy liczniku G-M (detektorze G-M). Dzięki temu, pojemność kabla w żaden sposób nie obciąża detektora G-M.
Kolejną modyfikacją jest dwustanowe wyjscie impulsów z detektora G-M (wyjście 4 bramek CMOS CD40106).

counts per minute (cpm) oraz counts per second (cps)

Przyrząd w pudełku po jakimś "prezencie" od firmy. Pasuje i luzu nie ma.
Minutnik i kalkulator są niezbędne do dokładnych pomiarów. Przy niskich aktywnościach, na poziomie tła, wystarczy sygnał z piszczyka w przyrządzie.

Test nowego nabytku. Moduł integratora od UDR-1. Liczy impulsy na wejściu, oblicza na bieżąco średnią
w zadanym czasie. Czas można zmieniać (zewnętrzny pomarańczowy przycisk) na 1, 5, 20 lub 60 sekund.
Jednocześnie impulsy są zliczane przez licznik impulsów (MERATRONIK C549A), w czasie określonym przez timer.
Zaczynam od pomiaru tła.
→→Radiometr uniwersalny UDR-1. Opis i zdjęcia
To nie jest ranking, tylko porównanie dwóch metod pomiaru.

Moduł wskazuje 1,22 cps (przy czasie uśredniania 60 s).
Licznik zliczył 593 impulsy. Timer jest ustawiony na 500 s, co daje przybliżony wynik 1,19 cps
Różnica jest minimalna. To jest bardzo dobra zgodność dwóch pomiarów.

Żarty się skończyły. Wkracza kompas.
Od razu konkretne wyniki. Po kilkunastu sekundach ustala się wskazanie na 56 cps (3360
cpm
).
Timer ustawiłem na 100 sekund i licznik wykazuje 5709 impulsów / 100 s =~ 57 cps, potwierdzając powyższy wynik.
- Reasumując - obydwie metody pomiaru pozwalają uzyskać wynik o dużej dokładności.
* Moduł z UDRa jest wygodniejszy w przyrządzie przenośnym. Zastosuję go w konstrukcji kolejnej wersji mojego przyrządu ("wersji poligonowej").
* Układ licznika z timerem pozwala uzyskać większą rozdzielczość dla małych aktywności. Zostawię sobie ten układ do badań "warsztatowych".


Zestaw pomiarowy został przetestowany na hałdach w Kletnie
→→Terenowy test licznika Geigera - Millera

Badania trwają …
Strona w trakcie tworzenia, kolejne informacje są dopisywane na końcu wątku


Tagi: lampa link opis otwarty prototyp radiometria urządzenie



Jeżeli ktoś wie więcej na temat powyżej opisanego tematu, to proszę o informację przez zakładkę Kontakt
Będę wdzięczny za każdą informację.

→→Rentgenowskie zdjęcia lampy GM typu STS-5

→→Lampy cyfrowe w gablocie Muzeum Energetyki

→→Kilka ciekawostek z dziedziny elektroniki i nie tylko

→→Lista stron z tagiem "opis"


Ostatnio dodana strona z tagiem "opis"

Gniazdo Uv

przez qannqann 03 Oct 2019 07:32

porcelana_uv_128a.jpg
top_wiki_b.jpg

bot_wiki_b.jpg
O ile nie zaznaczono inaczej, treść tej strony objęta jest licencją Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License