Geiger számláló - a fő érzékelő a sugárzás mérésére. Regisztrálja a gamma, az alfa, a béta sugárzást és az x-sugarakat. A legmagasabb érzékenységgel rendelkezik a sugárzás más rögzítési módszereivel, például ionizációs kamrákkal szemben. Ez a fő oka annak elterjedésének. A sugárzás mérésére szolgáló egyéb érzékelőket nagyon ritkán használják. Szinte minden dosimetriás ellenőrző eszköz épül Geiger számlálókra. Nagy mennyiségben állítják elő, és különböző szintű eszközök vannak: a katonai elfogadó dózismérőktől a kínai fogyasztási cikkekig. Most, hogy bármilyen eszközt vásároljunk a sugárzás mérésére, nem probléma.
A dosimetrikus eszközök univerzális eloszlása még nem történt meg. Tehát 1986-ra, a csernobili baleset során kiderült, hogy a lakosságnak egyszerűen nem volt dózismérő készüléke, ami egyébként tovább súlyosbította a katasztrófa következményeit. Ugyanakkor az amatőr rádió és a technikai kreativitás körök elterjedése ellenére a Geiger-számlálókat nem értékesítették üzletekben, így a saját készítésű doziméterek gyártása lehetetlen.
Geiger számlálók működési elve
Ez egy rendkívül egyszerű működési elvű elektrovákuum eszköz. A radioaktív sugárzás érzékelő egy fém- vagy üvegkamra, amelynek fémezettsége kitöltött inert gázzal van feltöltve. A kamera közepén van egy elektróda A kamra külső falai nagyfeszültségű forráshoz (általában 400 V) vannak csatlakoztatva. Belső elektróda - egy érzékeny erősítőhöz. Az ionizáló sugárzás (sugárzás) részecskeáram. Szó szerint az elektronokat a nagyfeszültségű katódból az anódszálakba helyezik át. Egyszerűen csak olyan feszültséget hoz létre, amely már az erősítőhöz való csatlakozással mérhető.
A Geiger számláló nagy érzékenysége a lavinás hatásnak köszönhető. Az energia, amit az erősítő regenerál a kimeneten, nem az ionizáló sugárforrás energiája. Ez maga a dózismérő nagyfeszültségű tápegységének energiája. A behatolt részecske csak egy elektronot szállít (az energia töltése, amely a mérő által rögzített áramra változik). Az elektródok között egy nemesgázból álló gázkeveréket vezettek be: argon, neon. A nagyfeszültségű kisülések eloltására szolgál. Ilyen kisülés esetén a számláló hamis pozitív lesz. Egy további mérőkör figyelmen kívül hagyja az ilyen kiugró értékeket. Emellett a nagyfeszültségű tápegységet is meg kell védeni tőlük.
A Geiger-számláló tápfeszültség-áramköre több kivezetéses árammal rendelkezik, 400 V kimeneti feszültséggel. A tápfeszültség pontos értékét a mérő minden egyes márkájához a műszaki specifikációnak megfelelően állítják be.
Geiger számlálók képességei, érzékenysége, rögzített kibocsátása
Geiger számláló segítségével gamma és béta sugárzás regisztrálható és pontosan mérhető. Sajnos nem tudja közvetlenül felismerni a sugárzás típusát. Ez közvetett módon történik azáltal, hogy az érzékelő és a vizsgált tárgy vagy terep között akadályok vannak. A gamma sugarak nagy áteresztőképességűek, és hátterük nem változik. Ha a dózismérő béta-sugárzást észlelt, akkor egy szétválasztó gát telepítése, még vékony fémlemezből is, szinte teljesen blokkolja a béta-részecskék áramlását.
A DP-22, a DP-24 egyedi dózismérők közös készletei nem használták a Geiger számlálókat. Ehelyett ionizációs kamra szenzort használtak, így az érzékenység nagyon alacsony volt. A Geiger-számlálók modern adagmérő műszerei több ezer alkalommal érzékenyebbek. Ezek segítségével regisztrálhatja a napfényes sugárzás természetes változásait.
A Geiger-számláló figyelemreméltó jellemzője az érzékenység, amely tíz vagy több százszor nagyobb, mint a szükséges szint. Ha a mérő egy teljesen védett ólomkamrában van bekapcsolva, hatalmas természetes sugárzási háttér jelenik meg. Ezek az értékek önmagukban nem jelentenek hibát, amit számos laboratóriumi vizsgálat igazolt. Ezek az adatok a természetes sugárzás kozmikus hátterének következményei. A kísérlet csak azt mutatja, hogy mennyire érzékeny a Geiger számláló.
Ennek a paraméternek a mérésére a műszaki jellemzők jelzik az imp pulzusszámláló mérőjének érzékenységét (impulzusok mikroszekundumonként). Minél több ilyen impulzus, annál nagyobb az érzékenység.
Sugárzásmérés Geiger számlálóval, dózismérő áramkör
A dózismérő áramkör két funkcionális modulra osztható: nagyfeszültségű tápegység és mérőáramkör. Nagyfeszültségű tápegység - Analóg. A digitális dózismérők mérőmodulja mindig digitális. Ez egy impulzusszámláló, amely a megfelelő értéket a műszer skálán a számok formájában jeleníti meg. A sugárzás dózisának méréséhez meg kell számolni a percenkénti, 10, 15 másodperces vagy más értékeket. A mikrovezérlő a standard sugárzási egységekben a dózismérő skálán meghatározott értékre számítja ki az impulzusok számát. Itt vannak a leggyakoribbak:
- Röntgen (általában röntgen);
- Sievert (mikrozivert - mSv);
- Baer;
- Szürke, örülök
- áramlási sűrűség mikrotömeg / m2.
A Sievert a legnépszerűbb sugárzásmérő egység. Valamennyi norma korrelál vele, további újraszámításra nincs szükség. Rem - egy egység a sugárzás biológiai tárgyakra gyakorolt hatásának meghatározására.
A gázkisüléses Geiger számláló és a félvezető sugárzás érzékelő összehasonlítása
A Geiger-számláló gázkisüléses eszköz, és a mikroelektronika jelenlegi tendenciája az egyetemes ártalmatlanítás. A félvezetős sugárzásérzékelők több tucat változatát fejlesztették ki. Az általuk rögzített háttér sugárzási szint sokkal magasabb, mint a Geiger számlálóknál. A félvezető szenzor érzékenysége rosszabb, de egy másik előnye - a költséghatékonyság. A félvezetők nem igényelnek nagy feszültséget. Akkumulátoros hordozható doziméterek esetén ezek jól illeszkednek. Egy másik előny az alfa-részecskék regisztrálása. A mérő gázmennyisége lényegesen nagyobb, mint a félvezető érzékelő, de a méretei még hordozható technológiára is alkalmasak.
Az alfa, béta és gamma sugárzás mérése
A gamma-sugárzás a legkönnyebben mérhető. Ez az elektromágneses sugárzás, amely fotonáram (fény is fotonáram). A fénytől eltérően sokkal nagyobb frekvenciájú és nagyon rövid hullámhosszú. Ez lehetővé teszi az atomok behatolását. A polgári védelemben a gamma-sugárzás áthatol. A házak, autók, különböző szerkezetek falain keresztül hatol, és csak egy több méteres föld vagy betonréteg tart. A gamma-kvantum regisztrálása a dózismérő-fokozattal történik a nap természetes gamma-sugárzásának megfelelően. Nincs szükség sugárforrásra. Ez egy másik dolog a béta és az alfa sugárzás.
Ha az α (alfa-sugárzás) sugárzás ionizáló, akkor külső tárgyakból származik, akkor majdnem biztonságos, és hélium-atomok áramlása. Ezeknek a részecskéknek a tartománya és permeabilitása kicsi - néhány mikrométer (maximális milliméter) - a közeg permeabilitásától függően. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően szinte nem regisztrál Geiger számlálóval. Ugyanakkor fontos az alfa-sugárzás regisztrálása, mivel ezek a részecskék rendkívül veszélyesek, ha levegővel, élelmiszerekkel és vízzel behatolnak a szervezetbe. Rendelkezésükre korlátozottan használják Geiger számlálóit. A speciális félvezető érzékelők gyakrabban fordulnak elő.
A béta-sugárzást tökéletesen rögzíti egy Geiger-számláló, mert a béta-részecske elektron. Több száz méterre repülhet a légkörben, de a fémfelületek jól elnyelődnek. Ebben a tekintetben a Geiger számlálónak rendelkeznie kell egy csillámablakkal. A fém kamra kis falvastagságú. A belső gáz összetételét úgy választjuk meg, hogy kis nyomáscsökkenést biztosítson. A béta-sugárzás érzékelőt egy távoli szondára helyezzük. A mindennapi életben az ilyen doziméterek nem elterjedtek. Ezek főként katonai termékek.
Egyéni dózismérő Geiger számlálóval
Ez a készülékcsoport nagyon érzékeny, ellentétben a régebbi ionizációs kamrákkal. A megbízható modelleket számos hazai gyártó kínálja: "Terra", "MKS-05", "DKR", "Radeks", "RKS". Ezek mindegyik önálló eszköz, amelynek adatátviteli módja szabványos egységekben van. A sugárzás halmozott dózisának, valamint a pillanatnyi háttérszintnek van módja.
Az ígéretes irány a háztartási dózismérő előtag egy okostelefonhoz. Az ilyen eszközöket külföldi gyártók gyártják. Ezek gazdag technikai képességekkel rendelkeznek, van funkciója a jelzések tárolásának, költségszámításának, újraszámításának és a sugárzás összegzésének napokra, hetekre, hónapokra. Eddig az alacsony gyártási volumen miatt ezeknek az eszközöknek a költsége meglehetősen magas.
Házi dózismérők, miért van szükségük?
A Geiger-számláló a dózismérő specifikus eleme, amely teljesen független a független gyártáshoz. Ezenkívül csak dózismérőkben található, vagy külön-külön adják el a rádióüzletekben. Ha ez az érzékelő rendelkezésre áll, a dózismérő összes többi összetevője különféle fogyasztói elektronika részeitől függetlenül összeszerelhető: televíziók, alaplapok, stb. Mintegy tucat tervet kínálnak az amatőr rádióhelyeken és fórumokon. Érdemes összegyűjteni őket, mivel ezek a leginkább érett opciók, amelyek részletes útmutatókkal rendelkeznek a beállításhoz és beállításhoz.
A Geiger számláló bekapcsolására szolgáló áramkör mindig nagyfeszültségű forrást jelent. A tipikus mérő üzemi feszültség 400 volt. A blokkgenerátor áramkörének megfelelően állítható elő, és ez a dózismérő áramkör legösszetettebb eleme. A számláló kimenete csatlakoztatható egy alacsony frekvenciájú erősítőhöz, és számíthatja a hangszóró kattintásait. Ilyen dózismérő vészhelyzet esetén kerül összeállításra, amikor gyakorlatilag nincs idő a gyártásra. Elméletileg a Geiger számláló kimenete csatlakoztatható a háztartási berendezések hangbemenetéhez, például a számítógéphez.
A mikrokontrollerekre a pontos mérésekre alkalmas önmagában készített dózismérők vannak összeállítva. Itt nincs szükség programozási készségekre, mivel a program készen áll a szabad hozzáféréstől. A nehézségek itt az otthoni elektronikai gyártásra jellemzőek: nyomtatott áramköri lap, forrasztó rádióelemek beszerzése és az ügy megalkotása. Mindezt egy kis műhelyben oldják meg. A Geiger-számlálók saját készítésű doziméterei olyan esetekben készülnek, ahol:
- Nincs lehetőség arra, hogy kész dózismérőt vásároljon;
- szükség van egy speciális jellemzővel rendelkező eszközre;
- meg kell vizsgálni a doziméter felépítésének és beállításának folyamatát.
A házi dózismérő egy másik adagmérő segítségével kalibrálva van egy természetes háttérrel. Ez az építési folyamat vége.
