Прибор реагирует на изменение ионизирующего излучения в окружающем человека пространстве путем увеличения или уменьшения числа световых вспышек в единицу времени, например в минуту. Он чувствителен к космическому радиационному фону, предупреждает человека об изменении радиационной обстановки в данной местности и может найти применение, например в качестве индикатора уровня концентрации радиоактивных элементов, содержащихся в материалах. Может быть полезен геологам, командирам штабов гражданской обороны, обслуживающему персоналу в радиологических учреждениях, при производстве работ, связанных с неразрушающим контролем качества материалов при помощи источников ионизирующего излучения в условиях повышенного шума, когда звуковые сигнализаторы малоэффективны. Полезен и тем, кто занимается изучением и охраной природы.
Принципиальная схема прибора показана на рис. 1.
|
 |
Его основой служит счетчик элементарных частиц Гейгера-Мюллера ВН1 типа СБМ-21 (или СБМ-10). Для нормальной работы счетчика разработан экономичный преобразователь постоянного напряжения 2,5 В (GB1) в низкочастотное импульсное напряжение 400 В. Преобразователь состоит из задающего генератора на транзисторе VT1 и умножителя напряжения на диодах VD1 - VD4 и конденсаторах С2 - С5. Частота генератора составляет несколько герц и зависит от емкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R1. Амплитуда импульсов на вторичной обмотке трансформатора Т1 достигает 100 В, а на выходе умножителя напряжения - 400 В.
В исходном состоянии (при включенном питании) транзистор VT2 закрыт, конденсатор С6 заряжается практически до напряжения источника питания. В это время диод VD6 закрыт, напряжение на затворе полевого транзистора VT3 равно нулю, в результате сопротивление его канала минимальное и транзистор VT4 надежно закрыт. Таким образом, ток, потребляемый сигнализатором в ждущем режиме (ждущем поступления элементарных частиц) определяется в основном средним током генератора высоковольтного напряжения и составляет 0,5...0,8 мА.
При попадании элементарных частиц в газоразрядный счетчик ВН1 происходит ионизация газа, и между электродами возникает ток. В результате транзистор VT2 открывается и конденсатор С6 разряжается через него и цепь С7, R5, R3. В процессе разрядки конденсатора С6 заряжается конденсатор С7, в результате на затворе транзистора VT3 оказывается отрицательный потенциал и его канал сток - исток закрывается. Это ведет к открыванию транзистора VT4 - и через светодиод VD7 начинает идти ток силой 3...5 мА. По мере разрядки конденсатора С7 транзистор VT3 открывается, транзистор VT4 закрывается и светодиод гаснет. Число световых вспышек светодиода характеризует интенсивность потока элементарных частиц.
Питается прибор от двух аккумуляторов Д-0,06, соединенных последовательно. Гнезда XS1 и XS2 служат для контроля напряжения источника питания как под нагрузкой, так и без нагрузки (при разомкнутых контактах выключателя SA1), а также для подзарядки батареи аккумуляторов. Эксплуатировать сигнализатор рекомендуется до разрядки аккумуляторной батареи до напряжения не ниже 2 В. Для подзарядки батареи можно использовать зарядное устройство ЗУ-3, выпускаемое промышленностью или собранное по схеме, приведенной на рис. 2.
|
 |
Сигнализатор собран в футляре размерами 48Х48Х15 мм, склеенном из листового органического стекла (рис. 3). |
 |
Детали смонтированы на печатной плате размерами 43Х43 мм из фольгированного стеклотекстолита (рис. 4). |
 |
 |
Крепление аккумуляторной батареи на плате показано на рис. 5.
Полюсными контактами служат две пластины 1 из пружинящей бронзы. Изолирующее кольцо 2 сделано из полоски полиэтиленовой пленки, свернутой в несколько слоев и прогретой в стыках. Штырьки 3, которыми скрепляют аккумуляторы, сделаны из отрезков медного провода диаметром 0,5 мм, луженных по концам. Кольцо 2 плотно надевают на соединенные последовательно аккумуляторы. Затем нижние концы штырьков 3 припаивают к токонесущим проводникам платы, а верхние вставляют в отверстия, просверленные в верхней пластине 1 сверлом диаметром 0,6 мм. После этого верхние концы штырьков 3 загибают под углом 90°.
|
 |
Статический коэффициент передачи тока транзисторов VT1 и VT2 должен быть 120...170, транзистора VT4- 75...120. Полевой транзистор КП303Ж (VT3) подбирают с начальным током стока 0,5...1 мА и напряжением отсечки 0,3...1 В. Конденсаторы С2-С5 и С7- КМ, С1-К50-6, С6-К53-1. Выключатель питания SA1 ПД-2 или АК-5.
Трансформатор Т1 самодельный. Для него использован магнитопровод броневого типа из пластин пермаллоя площадью сечения 18 мм. кв. (Ш3, толщина набора 6 мм). Обмотка I содержит 300 витков провода ПЭВ-1 0,08 с отводом от 100-го витка, обмотка II-6500 витков провода ПЭВ-1 0,04. Пластины магнитопровода собраны вперекрышку.
Можно использовать магнитопровод с площадью сечения 16 мм (Ш4Х4). В этом случае обмотка I трансформатора должна содержать 105 витков провода ПЭВ-1 0,05 с отводом от 35-го витка, обмотка II - 3700 витков провода ПЭВ-1 0,03.
Правильно смонтированный сигнализатор работает без дополнительной настройки. Напряжение генератора можно регулировать подбором резистора R1. Входное сопротивление вольтметра для измерения напряжения на высоковольтном электроде счетчика ВН1 и элементах умножения напряжения преобразователя должно быть не менее 500 МОм.
В.Довженко, Ю.Судаков
"В помощь радиолюбителю". Выпуск 91.
|
