Czujnik promieniowania
Właśnie uzyskaliśmy siedem radzieckich tub Geigera modelu STS-5. Są one przede wszystkim podatne na promieniowanie beta i gammma. Możemy ich użyć do pomiaru poziomu tego typu promieniowania. Jednakże ze względu na obecność metalowej obudowy tub nie są one w stanie mierzyć promieniowania alpha. Na szczęście w większości przypadków nie jest ono niebezpieczne dla ludzi.
Parametry tub:
- Napięcie poczatkowe = 280…330 V
- Zalecane napięcie robocze = 360…440 V
- Długość Plateau = at least 80 V
- Nachylenie Plateau = 0,125% / 1 V
- Maksymalne naturale tło = 27 pulses / min
- Zalecana rezystncja szeregowa = 5…10 MΩ
- Dopuszczalna pojemność rozproszenia obwodów wejściowych = 10 pF
- Kondensator całkujący= 7…10 pF
- Dopuszczalna temperatura otoczenia: -40 … +50 °C
- Waga: 6,2 g
- Load resistance = 5…10 MΩ
- Allowable stray capacitance of input circuits = 10 pF
- Transit capacitor = 7…10 pF
- Allowable surround temperature: -40 … +50 °C
- Weight: 6,2 g
źródło: gstube.com/own
Rury są kalibrowane w μSv/h, prawdopodobnie przy użyciu 137-Cs jako źródła promieniowania. Jednakże jest to bardzo niedokładny sposób kalibracji i nie mogą być zastosowane do pomiaru całego zakresu energii cząstek. To jest główna wada tub Geigera.
Tuby STS-5 przeznaczone są do pomiaru cząsteczek o częstotliwości od 0,35Hz do 3,6kHz. Jej czas martwy wynosi przynajmniej 190 ms. Tuby mogą mierzyć poziom promieniowania od 0,14 μSv/h do 1440 μSv/h. Średnia zewnętrznego promieniowania tła w Andrychowie wynosi około 0,15 μSv/h, w Krakowie około 0,21 μSv/h.
Źródło zasilania wysokiego napięcia
Tuby Geigera potrzebują zasilania o napięciu około 400 V DC. Będziemy budować przekształtnik podwyższający niskie napięcie pochodzące z baterii do 400 V. Ze względu na ograniczoną ilość miejsca w puszce przekształtnik musi być mały.
Tuby i przeksztłtnik muszą być galwanicznie oddzielone od reszty części elektronicznych, gdyż skondensowana para albo wysoki poziom wilgotności mogą okazać się dla nich niebezpieczne.
Obwód podobny do przekształtnika podwyższającego napięcie i wzmacniacza przedstawiony jest poniżej. Nasz końcowy jest jeszcze niegotowy.
Czujnik
Nasz czujnik promieniowania obejmuje siedem tub STS-5. Przwidujemy, że maksymalna liczna cząstek zarejestrowanych przez tubę w przeciągu lotu wynosi około 126, wtedy niepewność pomiaru wynosi 8,7%. Jeżeli użyjemy siedmiu tub niepewnośc pomiaru spadnie do 3,4%. Tuby będą podłączone do układu scalonego PCF8574 I/O, a czujnik do mikroprocesora przez I2C. Dane z tub Geigera będą wyświetlane w czasie rzeczywistym w dedykowanym oprogramowaniu.