загрузка...

Радиолюбительский дозиметр

  Принципиальная схема прибора приведена на рис. 62. Здесь BDl — счетчик Гейгера типа СБМ20, чувствительный к у- и р-из- лучениям широкого спектра. Схема преобразователя напряжения, формирующего необходимое счетчику высокое напряжение, аналогична рассмотренным выше.
То же назначение и у одновибратора, выполненного ка элементах DD8.1, DD8.2: при каждом срабатывании счетчика Гейгера на выходе одновибратора (выв. 11 DD8.1) формируется «единичный» импульс длительностью = 0,7 • R6 • С6 = 0,7 • 200 • IO3 • 1000 • IO"12 = = 0,14 мс — близкой к «мертвому» времени этого счетчика.
Основной блок дозиметра — 4-разрядный десятичный счетчик — собран на микросхемах DD4-DD7. Состояние этого счетчика отображается на жидкокристаллическом табло HG I.
Тактовый генератор прибора собран на микросхеме DDl. Его опорная частота FZQi = 32768 Гц задана кварцевым резонатором ZQl. На выходе SI (выв. 4) формируются меандры, следующие с частотой I Гц, на выходе ТЗ (выв. 15) — 128-герцовые меандры, на выходе F (выв. 11) — 1024-герцовые.
Работа прибора начинается с перевода всех его счетчиков в нулевое состояние «единичным» импульсом, который возникает на выходе элемента DD9.4 при включении прибора. Длительность этого импульса tc6p= 0,7 ¦ Rl I - Cl I = 0,7 • 3 • IO6 - 0,15 - IO'6 = 0,3 с.
Первые поступающие со счетчика Гейгера импульсы воздействуют лишь на счетчик DD3.1. Он переходит из состояния 0 в состояние I после первого импульса, в состояние 2 — после второго и так пока на его входе CN (выв. I) не возникнет напряжение из [U|], Если диоды из VDn будут включены так, как показано на рис. 62, то это произойдет после поступления третьего импульса. Высокое напряжение на входе CN этого счетчика останавливает дальнейший его счет и одновременно разрешает (лог. I на входе 2 DD8.3) поступление импульсов на основной счетчик прибора.
Счетчик DD2, состояние которого ежесекундно увеличивается на единицу (на его входе С — прямоугольные импульсы частотой I Гц), задает t„3M — длительность измерительного интервала. Он будет переключаться до тех пор, пока на выходе конъюнктора, образованного резистором RlO и диодами VDm (выход этого конъюнктора — анодная шина его диодов), не возникнет напряжение из [U| J. Так, например, если в наборе VDm будут задействованы только три нижние диода (см. рис. 62), то это произойдет, как только К176ИЕ12 К176ИЕ1 К561ИЕЮ 004-007 К176ИЕ4 008, 009, К561ЛА7 0010 К561ЛЕ5 VD1. VD2 КД102А
VOn1 VOm КД522Б; VD3 КД5ЮА
Рис. 62. Принципиальная схема
Рис. 62. Принципиальная схема


счетчик DD2 окажется в состоянии 56 (32+16+8 = 56), то есть через 55,5 секунды после начала счета (первый спад на выходе SI DDl возникает через 0,5 с после сброса этого счетчика). Как толь-
HG1 ИЖЦ5-4/8



ко это состояние будет достигнуто, дальнейший счет и в DD2, и в DD4-DD7 будет заблокирован (лог. О на входе 6 DD8.4 и входе 2 DD8.3), а в счетчике DD3.2, наоборот, начат (лог. I на входе 8
2 ОТВ.0 3.5
Рис. 63. Печатная
Рис. 63. Печатная


DD9.2). Ho продолжаться это будет лишь 3 с (этого достаточно для прочтения зафиксированного на табло результата): с появлением «единичного» напряжения на входе 13 DD3.2 (и соответственно «нулевого» напряжения на входе 4 DD9.3) на выходе элемента DD9.4 возникнет сигнал лог. I, возвращающий все счетчики прибора в исходное состояние. И начнется новый цикл измерения.




Внимание оператора к результату измерения привлекает тональный сигнал: лог. О, возникший на входе 9 DD10.2, разрешает прохождение 1024-герцовых импульсов на DD 10.3 и парафазно подключенный к нему пьезоизлучатель BAl.
В больших радиационных полях возможно переполнение счетчика DD4-DD7 еще до окончания измерительного интервала. Для



Рис. 64. Печатная плата ЖКИ
Рис. 64. Печатная плата ЖКИ


того, чтобы владелец прибора обратил на эту потенциально опасную ситуацию особое внимание, введены элементы DD9.1 и DD10.4.
Нетрудно видеть, что при появлении на табло числа 9000 (это произойдет, если наведенное поле превысит естественный радиационный уровень примерно в 600 раз) на выходе элемента DD10.4 возникнет напряжение, которое включит светодиод HLl и тональный сигнал. В этот момент на табло будет зафиксировано число 9000.
Дозиметр монтируют на двух платах: большой (рис. 63) и малой (рис. 64), на которой монтируют табло HGl и микросхемы DD4- DD7. Платы изготавливают из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Технология изготовления плат, приемы монтажа, принятые обозначения и прочее описаны выше (см. с. 46—52); заметим лишь, что фольга под деталями на малой плате используется не только в качестве «земли».
Почти все резисторы в схеме MJIT-0,125 (Rl и R8 — КИМ-0,125). Конденсаторы: Cl — КД-26; С2 — К73-9; СЗ — К53-30; С4, С6, С9 - КМ-6 или KlO-17-26; С5, ClO - Gloria или любой другой габаритами 06 х 13 мм; С7, CS — КД-1.
Трансформатор Tl не отличается от описанного на с. 50.
Плату табло крепят на основной плате винтами М2 х 15 (отверстия М2 в ней для крепления), используя трубчатые опоры высотой 10...12 мм. Для соединений между платами используют тонкий гибкий монтажный провод.
Основную плату устанавливают на переднюю панель прибора — пластину 120 х 90 х 2,5 мм, изготовленную из ударопрочного полистирола, к которой приклеен уголок-выгородка для «Корунда» и опора для закрепления печатной платы прибора. На передней панели монтируют также выключатель питания типа ПД-9-1 и пьезоизлучатель BAl. По месту в ней делают и отверстие для пропуска светодиода HLl.
Корпусом дозиметра служит коробка стандартного размера 124 х 94 х 24 мм, например, из-под ташек.
Собранный без ошибок дозиметр начнет работать сразу. Ho в нем есть два диодно-резисторных конъюнктора — VDn и VDm, расположение и число диодов в которых, возможно, потребуется уточнить.
Как известно, некоторая часть формируемых счетчиком Гейгера импульсов обязана не внешней радиации, а внутренним причинам — спонтанной эмиссии катода, микроизлучениям элементов конструкции и др. No — число этих импульсов — в хороших счетчиках Гейгера относительно невелико и составляет No/N,), = 0,15...0,25, где Nfjl — общее число импульсов, возникающих в счетчике Гейгера, находящегося в поле естественной радиации (Dct = 15 мкР/ч).
Техника учета N0 проста. Так, если фоновая скорость счета счетчика Гейгера равна 18 имп/мин, из которых 3 импульса не имеют отношения к внешней радиации (N0 = 3), то при одноминутной экспозиции достаточно заблокировать прохождение на счетчик DD4-DD7 первых трех импульсов. Это число и должно быть набрано в конъюнкторе VDn. Соответственно, экспозиция

tиз\| = 60 с должна быть набрана в конъюнкторе VDnv То есть нужно закоммутиро- вать оба эти конъюнктора так, как показано на рис. 62.
Ho это частный случай. В общем случае это делают так. В конъюнкторе VDn набирают число[XXXVII] N0, а в конъюнкторе VDm — экспозицию 60 с. И с таким прибором направляются к уличному табло, на котором указан Dll, — уровень радиационного фона в данном месте (датчик обычно находится где-то поблизости) и в данный момент. И фиксируется N1134 — среднее значение нескольких сделанных здесь измерений. Для того чтобы на шкале прибора была цифра, соответствующая D,], (а не N„3M), время измерения должно быть равно t„3S1 = Dll, • 60/N„3V„ а вместо N'0 должно быть набрано число N0 = N0 • t1134/60.
Так, например, если на месте измерения уровень радиационного фона был Dll, = 12 мкР/ч, а прибор с выставленным N0 = 4 показал Nh3m = 21, то длительность измерительного интервала должна быть сокращена до t„3M = Dll, • 60/N„34 — 12 • 60/21 = 34 с, а «слепыми» должны быть лишь N10 = N0 t„3M/60 = 4 • 34/60 = 2 импульса. То есть, конъюнкторы R7, VDn и R10, VDmдoлжны быть закомму- тированы так, как показано на рис. 65.
<< | >>
Источник: Виноградов Ю. А.. Ионизирующая радиация: обнаружение, контроль, защита. 2002

Еще по теме Радиолюбительский дозиметр:

  1. Дозиметры
  2. «Водяной» дозиметр
  3. Дозиметр с радиоканалом
  4. Сцинтилляционный детектор в продуктовом дозиметре
  5. Стационарный дозиметр-автомат
  6. Высокочувствительный дозиметр-автомат
  7. Патрульный дозиметр
  8. Пороговые дозиметры
  9. Продуктовый дозиметр
  10. Контроль радона и радиоактивных газов
  11. Как это было.
  12. Измерительные головки
  13. Источники естественного происхождения
  14. Техногенные источники
  15. Индикаторы скрытого ношения
  16. 5.4. Стоимость воспроизводства и плата за природные ресурсы
  17. 5.3. Сравнительная экономическая оценка природных ресурсов