GEIGER SAYACI - BIREYSEL RADYASYON İZLEME CIHAZI, EV TIPI DOZIMETRE VEYA ARKAPLAN SENSöRü, KIT VE ÖLçüM BIRIMLERINE DAHILDIR - GEZEGENDEKI HAYATA TEHDITLER
Geiger sayacı - radyasyonu ölçmek için ana sensör. Gama, alfa, beta radyasyonu ve röntgenleri kaydeder. İyonizasyon odaları gibi diğer kayıt radyasyon yöntemleriyle karşılaştırıldığında en yüksek hassasiyete sahiptir. Yaygın dağılımının ana nedeni budur. Radyasyonu ölçmek için diğer sensörler çok nadir kullanılır. Neredeyse tüm dozimetrik izleme cihazları tam olarak Geiger sayaçları üzerine inşa edilmiştir. Büyük miktarlarda üretilirler ve çeşitli düzeylerde cihazlar vardır: askeri kabul dozimetrelerinden Çin tüketim mallarına. Şimdi radyasyonu ölçmek için herhangi bir cihaz satın almak sorun değil.
Dozimetrik cihazların evrensel dağılımı henüz son zamanlarda olmamıştır. Bu yüzden, 1986'da Çernobil kazası sırasında, nüfusun, felaketin sonuçlarını daha da ağırlaştırdığı herhangi bir dozimetrik keşif cihazına sahip olmadığı ortaya çıktı. Aynı zamanda, amatör radyo ve teknik yaratıcılık çevrelerinin yayılmasına rağmen, Geiger sayaçları mağazalarda satılmadı, bu nedenle ev yapımı dozimetreler yapmak imkansızdı.
Geiger sayaçları çalışma prensibi
Bu son derece basit bir çalışma prensibine sahip bir elektrovakum cihazıdır. Radyoaktif radyasyon sensörü, boşalmış atıl gazla dolu metalizasyonu olan metal veya cam bir odadır. Kameranın merkezinde bir elektrot var. Odanın dış duvarları yüksek voltajlı bir kaynağa (genellikle 400 volt) bağlanır. Dahili elektrot - hassas bir amplifikatöre. İyonlaştırıcı radyasyon (radyasyon) bir parçacık akımıdır. Kelimelerin tam anlamıyla elektronları yüksek voltajlı katottan anot filamanlarına aktarırlar. Basitçe, bir amplifikatöre bağlanarak zaten ölçülebilen bir voltajı indükler.
Geiger sayacının yüksek hassasiyeti çığ etkisinden kaynaklanmaktadır. Amplifikatörün çıkışta kaydettiği enerji, iyonlaştırıcı radyasyon kaynağının enerjisi değildir. Bu, dozimetrenin kendisinin yüksek voltajlı güç kaynağı biriminin enerjisidir. Bir penetre parçacık sadece bir elektron aktarır (sayaç tarafından kaydedilen bir akıma dönüşen enerji yükü). Elektrotlar arasında soy gazlardan oluşan bir gaz karışımı ortaya çıkmıştır: argon, neon. Yüksek voltajlı deşarjları söndürmek için tasarlanmıştır. Eğer böyle bir boşalma olursa, sayaç için yanlış bir pozitif olacaktır. Bir sonraki ölçüm devresi bu aykırı değerleri dikkate almaz. Ek olarak, yüksek voltajlı güç kaynağı da onlardan korunmalıdır.
Geiger sayacındaki güç devresi, 400 voltluk bir çıkış voltajında ​​birkaç mikroamperde çıkış akımını sağlar. Besleme voltajının tam değeri, metrenin her markası için teknik özelliklerine göre ayarlanır.
Geiger sayacı yetenekleri, hassasiyet, kayıtlı emisyonlar
Bir Geiger sayacı yardımıyla, gama ve beta radyasyonu kaydedilebilir ve doğru bir şekilde ölçülebilir. Ne yazık ki, doğrudan radyasyon türünü tanıyamazsınız. Bu, dolaylı olarak algılayıcı ile incelenen nesne veya arazi arasına engeller yerleştirilerek yapılır. Gama ışınları geçirgenliği yüksektir ve arka planları değişmez. Dozimetrenin beta radyasyonu tespit etmesi durumunda, ince bir metal tabakadan bile bir ayırma bariyerinin yerleştirilmesi beta parçacıklarının akışını neredeyse tamamen engeller.
Bireysel dozölçerlerin ortak setleri DP-22, DP-24, Geiger sayaçlarını kullanmadı. Bunun yerine, orada bir iyonizasyon odası sensörü kullanıldı, bu yüzden hassasiyet çok düşüktü. Geiger sayaçlarındaki modern dozimetrik aletler binlerce kat daha hassastır. Onlarla, güneş arka plan radyasyonundaki doğal değişiklikleri kaydedebilirsiniz.
Geiger sayacının dikkat çekici bir özelliği, istenen seviyeden on veya yüz kat daha yüksek olan hassasiyetidir. Sayaç tamamen korunmuş bir kurşun haznede açılırsa, çok büyük bir doğal radyasyon arka planı gösterecektir. Bu okumalar, sayısız laboratuvar testiyle doğrulanan sayaç tasarımında bir kusur değildir. Bu veriler, doğal radyasyon kozmik arkaplanının bir sonucudur. Deney sadece Geiger sayacının ne kadar hassas olduğunu göstermektedir.
Spesifik olarak bu parametrenin ölçülmesi için, teknik özellikler imp impuls sayacı hassasiyetinin değerini gösterir (mikrosaniye başına darbeler). Bu darbelerin sayısı arttıkça duyarlılık artar.
Geiger sayacı ile radyasyon ölçümü, dozimetre devresi
Dozimetre devresi iki fonksiyonel modüle ayrılabilir: yüksek voltajlı bir güç kaynağı ünitesi ve bir ölçüm devresi. Yüksek Gerilim Güç Kaynağı - Analog. Dijital dozimetrelerdeki ölçüm modülü daima dijitaldir. Bu, karşılık gelen değeri enstrüman ölçeğinde sayılar şeklinde gösteren bir darbe sayacıdır. Radyasyon dozunu ölçmek için, dakikadaki atımları, 10, 15 saniye veya diğer değerleri saymak gerekir. Mikrodenetleyici, standart radyasyon ünitelerinde puls sayısını dozimetre ölçeğinde belirli bir değere yeniden hesaplar. İşte en yaygın olanları:
X-ışını (genellikle kullanılan x-ışını);
mikrodalga / m2 olarak akış yoğunluğu.
Sievert, en popüler radyasyon ölçüm birimidir. Tüm normlar ona göredir, ek bir yeniden hesaplama gerekmez. Rem - radyasyonun biyolojik nesneler üzerindeki etkisini belirlemek için bir birim.
Yarı-iletken radyasyon sensörü ile gaz deşarjı Geiger sayacının karşılaştırılması
Geiger sayacı bir gaz tahliye cihazıdır ve mikroelektroniklerin mevcut trendi bunların evrensel olarak imha edilmesidir. Yarı iletken radyasyon sensörlerinin onlarca varyantı geliştirilmiştir. Onlar tarafından kaydedilen arka plan radyasyon seviyesi Geiger sayaçlarına göre çok daha yüksektir. Yarı iletken sensörünün hassasiyeti daha kötüdür, ancak başka bir avantaja sahiptir - maliyet etkinliği. Yarı iletkenler yüksek voltaj gücü gerektirmez. Pille çalışan portatif dozimetreler için çok uygundurlar. Diğer bir avantaj, alfa parçacıklarının kaydıdır. Ölçüm aletinin gaz hacmi, yarı iletken sensörden büyük ölçüde daha büyüktür, ancak yine de boyutları, portatif teknoloji için bile kabul edilebilir.
Alfa, beta ve gama radyasyonu ölçümü
Gama radyasyonu, ölçülmesi en kolay olanıdır. Bu bir foton akışı olan elektromanyetik radyasyondur (ışık aynı zamanda bir foton akımıdır). Işığın aksine, çok daha yüksek bir frekansa ve çok kısa bir dalga boyuna sahiptir. Bu, atomlara nüfuz etmesini sağlar. Sivil savunmada, gama radyasyonu, radyasyona nüfuz ediyor Evlerin, arabaların, çeşitli yapıların duvarlarına nüfuz eder ve yalnızca birkaç metre toprak veya beton tabakası tarafından tutulur. Gama kantazının kaydı güneşin doğal gama ışımasına göre dozimetreden mezun olur. Radyasyon kaynağı gerektirmez. Beta ve alfa radyasyonu ile oldukça başka bir şey.
Α (alfa radyasyon) radyasyonu iyonlaştırıcı ise, harici cisimlerden gelir, o zaman neredeyse güvenlidir ve helyum atomları akımıdır. Bu parçacıkların menzili ve geçirgenliği, ortamın geçirgenliğine bağlı olarak küçüktür - birkaç mikrometre (maksimum milimetre). Bu özellik nedeniyle, neredeyse bir Geiger sayacı ile kayıt olmuyor. Aynı zamanda, alfa radyasyonu kaydı da önemlidir, çünkü bu parçacıklar hava, yemek ve su ile vücut içine girdiklerinde aşırı derecede tehlikelidir. Kararnameleri için Geiger sayaçları sınırlı kullanılmaktadır. Özel yarı iletken sensörler daha yaygındır.
Beta radyasyonu mükemmel bir Geiger sayacı tarafından kaydedilir, çünkü beta partikülü bir elektrondur. Atmosferdeki yüzlerce metreyi uçurabiliyor, ancak metal yüzeyler tarafından iyi emiliyor. Bu bağlamda, Geiger sayacının bir mika penceresi bulunmalıdır. Metal bölme küçük bir duvar kalınlığına sahiptir. Dahili gazın bileşimi, küçük bir basınç düşüşünü sağlayacak şekilde seçilir. Uzak bir sonda bir beta radyasyon dedektörü yerleştirilir. Günlük yaşamda, bu tür dozimetreler yaygın değildir. Bunlar esas olarak askeri ürünler.
Geiger sayacı ile bireysel dozimetre
Bu cihaz sınıfı, iyonizasyon hazneli eski modellerin aksine oldukça hassastır. Birçok yerli üretici tarafından güvenilir modeller sunulmaktadır: "Terra", "MKS-05", "DKR", "Radeks", "RKS". Bunların hepsi standart birimler halinde ekrana veri çıkışı sağlayan bağımsız cihazlardır. Toplanan radyasyon dozunun yanı sıra anlık arka plan seviyesinin bir gösterge modu vardır.
Gelecek vaat eden bir yön, bir akıllı telefon için ev dozimetre önekidir. Bu tür cihazlar yabancı üreticiler tarafından üretilmektedir. Zengin teknik özelliklere sahipler, günler, haftalar, aylar için endikasyonları saklama, maliyetlendirme, yeniden hesaplama ve radyasyon toplama işlevi vardır. Şimdiye kadar, düşük üretim hacimlerinden dolayı, bu cihazların maliyeti oldukça yüksektir.
Ev yapımı dozimetreler, neden gerekli?
Geiger sayacı, bağımsız üretim için tamamen erişilemeyen dozimetrenin spesifik bir elemanıdır. Ek olarak, sadece dozimetrelerde bulunur veya radyo mağazalarında ayrıca satılır. Bu sensör mevcutsa, dozimetrenin diğer tüm bileşenleri, çeşitli tüketici elektroniğinin parçalarından bağımsız olarak monte edilebilir: televizyonlar, anakartlar, vb. Bunları toplamaya değer, çünkü bunlar en olgun seçeneklerdir, kurulum ve ayarlama için ayrıntılı dersler içermektedir.
Bir Geiger sayacını açmak için devre her zaman yüksek gerilim kaynağı anlamına gelir. Tipik sayaç çalışma voltajı 400 volttur. Engelleyici jeneratör devresine göre elde edilir ve bu dozimetre devresinin en karmaşık elemanıdır. Sayacın çıkışı düşük frekanslı bir amplifikatöre bağlanabilir ve hoparlördeki tıklamaları sayar. Böyle bir dozimetre, acil durumlarda, üretim için neredeyse hiç zaman kalmadığında monte edilir. Teorik olarak, bir Geiger sayacının çıkışı, bilgisayar gibi ev eşyalarının ses girişine bağlanabilir.
Doğru ölçümler için uygun olan kendi kendine yapılan dozimetreler mikrodenetleyicilere monte edilir. Program ücretsiz erişime hazır bir şekilde kaydedildiği için burada programlama becerilerine ihtiyaç yoktur. Buradaki zorluklar, ev elektroniği üretimi için tipiktir: baskılı bir devre kartı elde etmek, radyo bileşenlerini lehimlemek ve durum yaratmak. Bütün bunlar küçük bir atölyede çözüldü. Geiger sayaçlarından kendi kendine yapılan dozimetreler aşağıdaki durumlarda yapılır:
Hazır bir dozimetre satın alma imkanı yoktur;
özel özelliklere sahip bir cihaza ihtiyacınız var;
Dozimetrenin inşa edilmesi ve ayarlanması sürecinin incelenmesi gereklidir.
Ev yapımı dozimetre, başka bir dozimetre yardımı ile doğal bir arka plana göre kalibre edilir. Burası inşaat sürecinin bittiği yer.