М. Шустов "Индикатор рентгеновских и гамма-лучей" - Конструкции простой сложности - Схемы для начинающих

За материал благодарим
МKulibin

Устройство предназначено для работы в качестве фотометра (облучение фоторезисторов видимым светом), индикатора инфракрасного излучения, рентгеновских или гамма-лучей. Его отличительная особенность - простота схемного решения и элементной
базы, многофункциональность.

М. Шустов "Индикатор рентгеновских и гамма-лучей", "Радиомир", №12, 2001г.

Индикаторы радиоактивных излучений традиционно содержат газоразрядный счетчик и схему формирования звукового и/или светового сигнала. В более сложных устройствах есть схема подсчета количества импульсов за определенный интервал времени и индикатор.
При самостоятельной сборке индикаторов радиоактивных излучений наибольшие затруднения вызывает сборка малогабаритного экономичного преобразователя высокого напряжения, предназначенного для питания газоразрядного счетчика. Кроме того, сам счетчик
до настоящего времени остается весьма дефицитным элементом.
Между тем, еще полвека назад С.В.Свечниковым [1] был предложен способ регистрации рентгеновских и других излучений с использованием CdS-фотосопротивлений. Рентгенодозиметры-фотометры этого типа [1.. 3] содержали релаксационный генератор импульсов с активным элементом на неоновой лампе, времязадающий конденсатор и чувствительный элемент (времязадающий резистор) - на основе CdS-фотосопротивления. При воздействии гамма-, рентгеновского, инфракрасного или видимого излучения на этот элемент происходит изменение его сопротивления. Соответственно, изменяется и частота генерации. Для определения (оценки) интенсивности излучения подсчитывали количество зарегистрированных импульсов за единицу времени (минуту, секунду).
В радиометре П.Руби [2] использована мостовая схема, содержащая два релаксационных генератора импульсов. Частота генерации одного из них зависит от интенсивности излучения, частоту работы другого регулируют потенциометром. На лимбе потенциометра нанесена шкала. По равенству частот генерации определяют интенсивность рентгеновского излучения.
Ощутимым недостатком схем [1, 2] является использование в качестве активного элемента неоновых ламп. Потенциал их зажигания заметно зависит от уровня освещенности светом, облучения рентгеновскими и другими лучами, температуры [3].
Кроме того, питать такие генераторы необходимо от источника высокого напряжения (70...100 В). Достаточно сложный индикатор излучений на фоторезисторах [4] с низковольтным питанием собран на двух RC-генераторах с мостами Вина,
в состав которых входят фоторезисторы.
Предлагаю фоторезисторный индикатор рентгеновских и гамма-лучей с низковольтным питанием, выполненный на современных активных элементах (аналогах лавинных транзисторов).
В основе устройства (рис.1) - модифицированная схема Л.Руби [2]. В качестве элементов визуальной индикации использованы светодиоды HL1 и HL2. Регулировкой потенциометра R3 добиваются равенства частот генерации (без облучения фоторезисторов). Напряжение переключения аналогов лавинных транзисторов можно управлять подбором резисторов R1, R2.
Устройство допускает работу в режиме фотометра (облучение фоторезисторов видимым светом}, индикатора инфракрасного излучения, рентгеновских или гамма-лучей. Для того чтобы избирательно регистрировать тот или иной вид излучения, используют фильтры.
Так, чтобы исключить влияние света на фоторезистор, его чувствительный слой закрывают листом черной бумаги. Чтобы снизить чувствительность к инфракрасным лучам, используют металлическую фольгу. Интенсивность излучения определяют по калибровочному графику. Такую зависимость можно получить, используя эталонные источники излучений или их приёмники. Сигнал с выхода измерительного генератора (светодиода) можно подать на внешний измерительный прибор (измеритель частоты или периода, счетчик числа импульсов).
При использовании разноцветных светодиодов и повышении частоты генерации оценку интенсивности излучения можно производить методом цветодинамического моста - по изменению суммарной окраски светодиодов, которая сравнивается с калиброванной полоской спектра [5]. В качестве чувствительного элемента устройства могут быть использованы фоторезисторы на основе соединений А(II)В(VI), например, CbS, CdTe, CdSe, а также соединений другого химического состава. Для повышения чувствительности радиометра и снижения начального сопротивления датчика до приемлемых при низковольтном питании значений рекомендуется параллельное включение нескольких фоторезисторов.
Литература
1. Свечников СВ. Кристаллический фотометр и рентгенометр на CdS-фо-тосопротивлениях. - Журн. техн. физики, 1953, Т. 23, вып. 11, С.2094-2100.
2. Ruby L, Improved Fallout Meter Using CdS. - Nucleonics, 1956, V, 14, N5, P.101.
3. Шустов М.А. Универсальные индикаторы излучений и их применение. - Радиолюбитель, 1993, N9, С.25-26; 1994, N8.C.28-29.
4. Воробьев С. Индикатор инфракрасных, рентгеновских и гамма-лучей.-Радио, 1973, N12, С.40.
5. Шустов М.А., Шустов A.M. Цвето-динамические измерительные приборы. - Радиолюбитель, 1998, N4, С.32-33.

E-mail отправителя *:
Причина:	Такая схема уже есть на сайте Ненужный материал на сайте! Я против размещения этой статьи на сайте. В комментариях спам или нец-ая брань. Требую удаления материала.
Текст сообщения *:
Номер схемы или Url *: