Изготовление детектора радиации из вебкамеры

Три варианта сборки самодельного дозиметра

Измерение уровня радиоактивного фона осуществляется с помощью специального прибора – дозиметра. Его можно приобрести в специализированном магазине, но домашних умельцев привлечет другой вариант — сделать дозиметр своими руками. Бытовую модификацию можно собрать в нескольких вариациях, например, из подручных средств или с установкой счетчика СБМ-20.

Возможности самодельного аппарата

Естественно, профессиональный или многофункциональный дозиметр собрать будет довольно сложно. Бытовые портативные или индивидуальные приборы регистрируют бета или гамма излучение. Радиометр предназначен для исследования конкретных объектов и считывают уровень радионуклидов. Фактически дозиметр и радиометр – это два разных устройства, но бытовые версии часто совмещают в себе и первое, и второе. Тонкая терминология играет роль только для специалистов, потому даже комбинированные модели называют обобщенно – дозиметр.

Выбрав одну из предложенных схем для сборки, пользователь получит простейшее устройство с низкой чувствительностью. Польза в таком приборе все же есть: он способен регистрировать критичные дозы радиации, это будет свидетельствовать о реальной угрозе здоровью человека. Несмотря на то, что самодельное устройство в разы уступает любому бытовому дозиметру из магазина, для защиты собственной жизни его вполне можно использовать.

Знак радиационной опасности

Полезные советы

Перед тем, как выбрать для себя одну из схем сборки, ознакомьтесь с общими рекомендациями по изготовлению прибора.

  1. Для аппарата собственной сборки выбирают 400 вольтовые счетчики, если преобразователь рассчитан на 500 вольт, то нужно корректировать настройку цепи обратной связи. Допустимо подобрать иную конфигурацию стабилитронов и неоновых ламп, смотря, какая схема дозиметра применяется при изготовлении.
  2. Выходное напряжение стабилизатора замеряется вольтметром с входным сопротивлением от 10 Мом. Важно проверить, что оно фактически равно 400 вольт, заряженные конденсаторы потенциально опасны для человека, несмотря на малую мощность.
  3. Вблизи счетчика в корпусе делается несколько мелких отверстий для проникновения бета-излучений. Доступ к цепям с высоким напряжением должен быть исключен, это нужно учесть, при установке прибора в корпус.
  4. Схему измерительного узла подбирают на основании входного напряжения преобразователя. Подключение узла осуществляется строго при отключенном питании и разряженном накопительном конденсаторе.
  5. При естественном радиационном фоне самодельный дозиметр будет выдавать порядка 30 – 35 сигналов за 60 секунд. Превышение показателя свидетельствует о высоком ионном излучении.

Схема №1 — элементарная

Чтобы сконструировать детектор для регистрации бета и гамма-излучений «быстро и просто», этот вариант подойдет как нельзя лучше. Что понадобится до конструирования:

  • пластиковая бутылка, а точнее – горлышко с крышкой;
  • консервная банка без крышки с обработанными краями;
  • обычный тестер;
  • кусок стальной и медной проволоки;
  • транзистор кп302а или любой кп303.

Консервная банка с пластиковой бутылкой

Для сборки нужно отрезать горлышко от бутылки таким образом, чтобы оно плотно вошло в консервную банку. Лучше всего подойдет узкая, высокая банка, как от сгущенки. В пластиковой крышке делается два отверстия, куда нужно вставить стальную проволоку. Один ее край загибают петлей в виде буквы «С», чтобы она надежно держалась за крышку, второй конец стального прута не должен касаться банки. После крышка закручивается.

Ножку затвора КП302а прикручивают к петле стальной проволоки, а к стоку и истоку подсоединяют клеммы тестера. Вокруг банки нужно обкрутить медную проволоку и одним концом закрепить к черной клемме. Капризный и недолговечный полевой транзистор можно заменить, например, соединить несколько других по схеме Дарлингтона, главное – суммарный коэффициент усиления должен быть равен 9000.

Процесс сборки дозиметра Клемы тестераПодсоединение проволоки к контактам

Самодельный дозиметр готов, но его нужно откалибровать. Для этого используют лабораторный источник радиации, как правило, на ней указана единица его ионного излучения.

Калибровка дозиметра

Схема № 2 — установка счетчика

Для того, чтобы собрать дозиметр своими руками, подойдет обычный счетчик СБМ-20 — его придется купить в специализированном магазине радиодеталей. Сквозь герметичную трубку-катод по оси проходит анод – тонкая проволока. Внутреннее пространство при малом давлении наполнено газом, что создает оптимальную среду для электрического пробоя.

Счетчик СБМ-20

Напряжение СБМ-20 порядка 300 – 500 В, его необходимо настроить так, чтобы исключить произвольный пробой. Когда попадает радиоактивная частица, она ионизирует газ в трубке, создавая большое количество ионов и электронов между катодом и анодом. Подобным образом счетчик срабатывает на каждую частицу.

Важно знать! Для самодельного аппарата подойдет любой счетчик, рассчитанный на 400 вольт, но СБМ-20 – самый подходящий, можно приобрести популярный СТС-5, но он менее долговечный.

Схема дозиметра представляет собой два блока: индикатор и сетевой выпрямитель, которые собирают в коробочках из пластика и соединяют разъемом. Блок питания подключают к сети на небольшой промежуток времени. Конденсатор заряжается до напряжения 600 Вт и является источником питания устройства.

Схема устройства

Блок отключают от сети и от индикатора, а к контактам разъемам подсоединяют высокоомные телефоны. Конденсатор следует выбрать хорошего качества, это продлит время работы дозиметра. Самодельный аппарат может функционировать в течение 20 минут и больше.

  • резистор выпрямителя оптимально подобрать с рассеивающей мощностью до 2 вт;
  • конденсаторы могут быть керамические или бумажные, с соответствующим напряжением;
  • счетчик можно выбрать любой;
  • исключите вероятность прикосновения руками к контактам резистора

Естественный радиационный фон будет регистрироваться как редкие сигналы в телефонах, отсутствие звуков означает, что нет питания.

Схема № 3 с двухпроводным детектором

Можно сконструировать самодельный дозиметр с двухпроводным детектором, для этого нужна пластиковая емкость, проходной конденсатор, три резистора и одноканальный демпфер.

Сам демпфер снижает амплитуду колебаний и устанавливается за детектором, непосредственно рядом с проходным конденсатором, который измеряет дозу. Для такой конструкции подойдут только резонансные выпрямители, а вот расширители практически не используются. Прибор будет более чувствителен к радиации, но потребует больше времени для сборки.

Схема устройства с двухпроводным детектором

Существуют и другие схемы, как сделать дозиметр самостоятельно. Радиолюбители разработали и протестировали множество вариаций, но большинство из них основывается на схемах, описанных выше.

Визуализатор альфа-излучения

Суть проекта заключалась в следующем: с помощью CCD матрицы зафиксировать альфа-частицы, излучаемые радиоактивным материалом. Так же этой штуковине может быть найдено практическое применение, например в качестве источника энтропии для генератора случайных чисел (ГСЧ — англ. random number generator, RNG).

Теория

Эффект Вавилова-Черенкова в ядре Advanced Test Reactor

Эффект Вавилова — Черенкова (излучение Вавилова — Черенкова) — свечение, вызываемое в прозрачной среде заряженной частицей, которая движется со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света в этой среде. Черенковское излучение широко используется в физике высоких энергий для регистрации релятивистских частиц и определения их скоростей.

Теория относительности гласит: ни одно материальное тело, включая быстрые элементарные частицы высоких энергий, не может двигаться со скоростью, равной скорости света в вакууме. Но к скорости движения в прозрачных средах это ограничение не относится. В стекле или в воде, например, свет распространяется со скоростью, составляющей 60-70% от скорости света в вакууме, и ничто не мешает быстрой частице (например, протону или электрону) двигаться быстрее света в такой среде.

Америций (лат. Americium (Am)) — 95-й элемент таблицы Менделеева, четвёртый синтезированный трансплутониевый элемент. Самый долгоживущий изотоп америция — Am243, живет 8 000 лет и используется для радиохимических исследований и накопления более отдаленных трансуранов, вплоть до фермия. Значительно многообразнее применение самого первого изотопа америция — Am241. Он имеет период полураспада 433 года. Этот изотоп, распадаясь, испускает альфа-частицы и мягкие (60 кэВ) гамма-лучи (для примера энергия жестких гамма-квантов, испускаемых кобальтом-60 — несколько МэВ). Защита от мягкого излучения Am-241 сравнительно проста и немассивна: вполне достаточно сантиметрового слоя свинца. В частности, Америций-241 находится внутри некоторых детекторов дыма (

0,26 микрограмма на детектор).

Процесс

Найти ионизационный детектор дыма в продаже оказалось не так уж просто, но всё-таки мне в руки попал Apollo XP95 Ionisation Smoke Detector 55000-500 APO, заказанный через eBay.

Детектор дыма Apollo XP95 Детектор дыма Apollo XP95

С веб-камерой куда легче: в ближайшем компьютерном магазине куплена Logitech C250.

Logitech C250 Logitech C250

Самое интересное — источник альфа-излучения — находится внутри ионизационной камеры, его-то и нужно раздобыть, орудуя отвёрткой, плоскогубцами и ножом.

Детектор без крышки Детектор без крышки

Постепенно избавляясь от лишних деталей добираемся до ядра будущей системы, изотопа Америция:

Плата из детектора Плата из детектора
Плата из детектора Плата из детектора

Капсула с радиоактивным материалом оказалась вклёпана в текстолит, поэтому пришлось применять грубую силу, сгибая текстолит пополам до раскола, иными способами извлечь её не получилось.

Дело за камерой: аккуратно разбираем, если конечно планируется собрать схему обратно в корпусе камеры, а не в каком-то другом.

Разобранная камера Разобранная камера

В таком состоянии камера вполне работоспособна, что впоследствии пригодится для проверки. Держатель оптики выкручивается и снимается, после чего необходимо избавиться от оргстекла внутри него. Так как в дешёвых камерах стекло «плюшевое», то это занимает всего несколько минут. Я выковыривал перочинным ножичком и шилом.

Порадовало то, что после удаления оптики из держателя капсула с Америцием просто идеально вписалась в освободившуюся нишу, осталось лишь зафиксировать её суперклеем.

Замена оптики в камере Замена оптики в камере

Чтобы понять, каким образом закреплять капсулу (излучение направлено только в одну сторону), я предварительно опробовал «сухую сборку» без клея, направляя деталь на матрицу включенной камеры. Желаемый эффект наблюдался уже на этом этапе. Кстати микрофон камеры также можно использовать как дополнительный источник энтропии! Было желание нарочно изуродовать его так, чтобы при записи создавалось максимум помех, но я ограничился лишь снятием резинового колпачка с микрофона.

Отверстие объектива можно зашпаклевать и закрасить в эстетических целях

Визуализатор в действии Визуализатор в действии

Автор оригинальной статьи рекомендовал изолировать устройство от помех медной фольгой, я посчитал это излишним, тем более покрывать фольгой корпус веб-камеры изнутри весьма напряжно.

Читайте также  Мощная воздуходувка своими руками

Тестирование

Примерно такую картинку генерирует устройство:

Количество вспышек на самом деле несколько больше, так как самые тусклые потеряны при кодировании. Дальше можно хоть на скринсейвер себе это повесить, хоть скормить video_entropyd. В перспективе хочу поисследовать девайс на предмет качества/объёма генерируемых данных, но это уже в другой раз.

Изготовление детектора радиации из вебкамеры

_________________

И ты врёшь. © Vladisman

Что-то я не разобрался, к какой такой зажигалке.. Требую объяснений!

PS: надеюсь не "пьезой" долбить по неонке?

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

хотя вот схема дозиметра на PIN диоде

вполне реальная сборка

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

_________________

И ты врёшь. © Vladisman

Компэл 28 октября приглашает всех желающих принять участие в вебинаре, где будет рассмотрена новая и перспективная продукция компании Traco. Мы подробно рассмотрим сильные стороны и преимущества продукции Traco, а также коснемся практических вопросов, связанных с измерением уровня шумов, промывкой изделий после пайки и отдельно разберем, как отличить поддельный ИП Traco от оригинала.

_________________
Любое слишком категоричное утверждение неверно, включая и это.

Управление лампами накаливания автомобиля – одна из задач, прекрасно решаемых интеллектуальными ключами PROFET+ производства Infineon. Однако, в силу больших пусковых токов при включении ламп, разработка узлов их коммутации на основе этих ключей требует учета всех особенностей и характеристик как самих ламп, так и системы электропитания конкретной модели автомобиля.

_________________

И ты врёшь. © Vladisman

На радиацию реагирует любой P-N переход, просто у германия меньше запрещенная зона. Арсенид галлия еще лучше. Вопрос только в размерах этого перехода. Если в СБМ-20 попадет 100 частиц, то в транзистор одна. Т.е. он начнет считать, когда считать уже не надо. надо отползать. Да и любой самопальный счетчик таковым не является, это показометр. Для того чтобы он стал счетчиком его нужно откалибровать. В принципе с диодно транзисторным датчиком можно определить эпицентр взрыва. Из реально хоть как то работающего, это газонаполненные стабилитроны, причем чем больше размер, тем лучше. И то они раз в 10 — 20 менее чувствительны чем специализированные счетчики.

_________________
Любое слишком категоричное утверждение неверно, включая и это.

Последний раз редактировалось FANTASTRON Вт янв 10, 2012 22:07:19, всего редактировалось 1 раз.

На Лоцмане аналогичный дозиметр уже выкладывали . .

_________________

И ты врёшь. © Vladisman

_________________
Любое слишком категоричное утверждение неверно, включая и это.

кому лень переводить и смотреть вот фото

и вот весьма кривой перевод:

Это, вероятно, не самый маленький и это не совсем счетчик Гейгера (без трубки Гейгера и оно не в счет), но это очень маленький приемник излучения мигает светодиодный каждый раз, когда частица достаточно энергии ударов крошечные фотодиод PIN-код. Небольшой детектор дает около 1 импульс в секунду с 2 мР источник (используя старые осадки жилье счетчик Гейгера и тестирования источника, ссылки). Эта чувствительность достаточно, чтобы определить, если фонарь мантии радиоактивных или минеральная образец урана. Самое главное, на свои небольшие размеры делают его незаметным! Типичные тория мантии фонарь обеспечивает около одного вспышка каждые две секунды. Торированного стержней сварки дают мигать каждые 10 секунд и слабый мрамор стекло вазелин дает только один счет каждые 45 секунд, поэтому детектор становится непрактичным для слабых источников. Больше PIN-диодов является самым простым способом улучшить чувствительность.

Схема предназначена для потребляют практически никакой власти, так что детектор может работать длительное время без питания. Общее потребление тока, когда индикатор не мигает составляет всего 3 мкА, давая жизнь операционной батарея для Wimpy типа 10A (30 мА-час) более года. Случайное мигание светодиода за счет фонового излучения, что может сократить срок службы. Регулярное 9-вольтовой батареи прямоугольной вряд ли были бы затронуты.

Когда частицы хит PIN-диод, крошечные положительные импульсы появляются на воротах 2N4417. Эти импульсы усиливаются 2N4117 и MPSA18 и наносят на двух транзисторах моностабильный мигалкой лампы. 2N4117 является предвзятым по выбору 1 МОм резистор источника, такого, что утечка, по крайней мере пару вольт выше источника. Дренаж по постоянному току для MPSA18 и он должен иметь пару вольт от коллектора до излучателя, тоже. Фактические значения не особенно важно, если есть немного напряжение на первых двух транзисторов; импульсы очень мала. 2N4401 смещен на два, 62 МОм резисторов, соединенных последовательно и 3 meghom на землю так, чтобы мигалкой цепь находится на грани мигать. Если 3 МОм слишком велик, светодиод будет мигать постоянно, и если 3 МОм слишком мал, схема не будет чувствительным. Другие высокие значения резисторов могут использоваться, но значения должны быть значительно выше 1 МОм и отношение должно быть выбрано так, что флешер легко вызваны усиленные импульсы. Мигалкой не привлекает значительные ток, когда он не горит светодиодный так тока покоя происходит из-за первых двух этапов усилителя и составляет всего около 3 мкА.

Это "Гейгер" счетчика мигает светодиодный так же, как детектор Гейгера трубки и кристалл наушники подключены через светодиод и резистор даст кликов так же, как счетчик Гейгера, но механизм обнаружения значительно отличается. Основным отличием является то, что интерес PIN диод обычно преобразует энергию всей частицы в импульс таким импульсом высота может быть использована для определения первоначальной энергии в частице. (Надо сказать, что лучи высокой энергии гамма будет пахать прямо через PIN-диод, не теряя всю свою энергию. Импульса будет большой, но не обязательно представитель реальной энергии. Детекторы гамма-лучей часто используют большие блоки материала, чтобы захватить весь частицы.) Сложные детекторы рода импульсов по амплитуде и может определить, какой элемент производится их, но этого простого детектора просто ищет импульсов выше определенного уровня.

Некоторые меры предосторожности необходимо соблюдать, чтобы сделать рабочую единицу. Прежде всего, PIN-диод чрезвычайно чувствительны к свету, и она должна быть в полной темноте. У меня даже была проблема с свет, идущий через тело светодиодной даже если он был установлен в отдельном отсеке! В конце концов я написал задней PIN-диод с черным «жидкие лента" и добавил, внутренний экран света. Схема также смешно чувствительны к электрическим полям и схемы должны быть экранированы. Я решил, что старый шпион Minox пленочной камеры ящик контейнер для использования по целому ряду причин не имеющие ничего общего с хорошей инженерной! Он легкий жесткий, но это не обеспечивает электрическую защиту. Первым шагом было склеить PIN-диод к одному из концов дело и добавить внутреннюю защиту в виде тонкого материала плат меди. Solderable металлической фольги также будет работать.

Строительной техники можно было бы назвать "Корабль в бутылке" методом. Без шуток, строительство этого гаджета требуется много ловкости! Держатель батареи был построен во-первых, используя часть весны от А. А. держатель батарею и кусок материала печатной платы для другого конца. Материала печатной платы форм положительной связи и было сделано путем травления площадку в середине доски с абразивными отрезного круга и просверлив отверстие в середине земли для изолированных красный провод. Припой проведение красный провод формах положительного вывода для аккумулятора. Как только батарея полости было сделано, оказалось, что мигалкой части схемы может поместиться в небольшую полость непосредственно выше. Так и получилось, лишь мельком. Это место казалось хорошим, поскольку свет может прийти в с помощью светодиодных тела. PIN фотодиод находится слева на фото выше и полевых транзисторах и MPSA18 находятся в той же полости. Не показано в черном "жидкий лента", что я капала на фотодиод и два провода, идущие через с мигалкой разделе блокировать больше света. Кроме того, щит электрический был добавлен, чтобы полностью защитить электронику, добавляя металлическую пластину выше электроники с провод, соединяющий ее с землей. Этот щит удерживается на месте, когда крышка установлена. Усилитель настолько чувствительны, что крошечные обнаженной части PIN диод поднимает электрических полей! Аппарат не будет работать должным образом вблизи крупных электрических полей от телевизоров, компьютеров и т.д.

Схема показывает, как можно использовать PIN-диодов, чтобы получить счетчик Гейгера, как импульсы и более практичный пакет договоренность сделает строительство легче! Я планирую воспользоваться этой скрытой детектор для Wall-Mart и другие магазины в поисках радиоактивных мантии фонарь, минералы и т.д.!

Как измерить уровень радиации с помощью смартфона. Три способа

Как измерить уровень радиации с помощью смартфона. Три способа

Стоит ли паниковать и как в любой момент узнать уровень радиации вокруг?

Что такое радиация

Краткий ликбез для тех, кто забыл уроки физики. Очень обобщенно.

Радиоактивность – способность некоторых химических элементов к распаду. Нестабильные ядра распадаются на элементарные частицы и ядерные фрагменты:

■ Альфа-частицы – ядра гелия, положительно заряженные частицы. Каждое ядро – это два протона + два нейтрона.

■ Бета-частицы – электроны (заряд отрицательный) и позитроны (заряд положительный).

■ Гамма-частицы – поток гамма-квантов (фотонов с высокой энергией). Это электромагнитное излучение с очень малой длиной волны и огромной проникающей способностью.

■ Нейтроны – нейтральные частицы, которые обычно появляются рядом с работающим атомным реактором.

■ Протоны, мюоны, кластеры и т.д.

Суть ионизирующего излучения – в способности ионизировать вещества, создавать внутри них новые заряженные частицы. Ионизирующее излучение часто называют радиацией, но это обобщение. Например, видимый свет и ультрафиолет – тоже радиация, но эти лучи не ионизируют.

Читайте также  Переделка шкатулки с использованием разных техник декора

Излучение существует ровно до того момента, как его поглотит вещество. И если тяжелые альфа-частицы тормозит даже воздух и задерживает бумага, а от бета-излучения защищает специальная одежда или слой пластика, то с гамма-излучением это не работает. Частицы остановит только толстый слой свинца, почвы, бетона и т.д.

Радиоактивные частицы могут попасть в организм разными путями: например, с грязью, питьевой водой, продуктами или воздухом, который мы вдыхаем, проникают через кожу. Ветер способен переносить радиоактивные частицы на сотни километров.

Для понимания: от Чернобыля до границы Украины с Беларусью – 11 км. До границы с РФ – 150 км.

Ионизирующее излучение повреждает живые клетки. Результат облучения – злокачественные опухоли, нарушение обмена веществ, лучевая болезнь, ожоги, катаракта, бесплодие и ещё сотни диагнозов. Особенно опасно гамма-излучение – от него очень сложно защититься.

Что такое нормальный радиационный фон

В разных районах планеты уровень радиации может отличаться. Например, в Кито, Боготе, Лхасе и других высокогорных областях уровень космического излучения в 5 раз выше, чем на уровне моря.

В индийском штате Керала и в бразильском Гуарапари уровень радиации повышен из-за минералов, которые содержат фосфаты с примесью радиоактивных изотопов урана и тория. А в Ромсере (Иран) есть участок выхода грунтовых вод с высоким уровнем радия. Но на здоровье населения это особо не повлияло.

Радиационный фон непрерывно меняется. В РФ принято ориентироваться на стандарт НРБ-99/2009. СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности. Санитарные правила и нормативы».

Для населения нормой считается 1 мЗв/год (10-3 Зв/год) в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв/год.

В зивертах (Зв) измеряют эквивалентную и эффективную дозы излучения. Это количество энергии, которую поглотила биологическая ткань. Эквивалентная доза зависит от реакции ткани на облучение, эффективная – сумма всех эквивалентных доз с учетом коэффициентов для разных тканей.

В рентгенах (Р) измеряют экспозиционную дозу. Это показатель воздействия источника излучения на сухой воздух. Для оценки биологического действия излучения принято считать, что 100 Р = 1 Зв.

На расстоянии от источника радиационный фон сильно падает. Если в метре можно обнаружить 1000 мкР/ч, то в пяти метрах – уже 40 мкР/ч, что практически не опасно.

В идеале радиационный фон измеряют дозиметром или радиометром. Дозиметр определяет дозу, которую человек или объект получил после контакта с радиоактивным предметом или пребывания в зараженной местности. Радиометр измеряет радиационный фон.

Внутри обоих устройств обычно устанавливают один или несколько газорязрядных датчиков (счетчиков Гейгера-Мюллера). Они подсчитывают число попавших на них ионизирующих частиц.

Как измерить уровень излучения с помощью камеры смартфона

CMOS-матрицы в камерах смартфонов чувствительны не только к видимому свету. Они воспринимают и более короткие волны — рентгеновское и гамма-излучение.

За время выдержки для среднего фото (до 100 мс) следов воздействия такого излучения матрица не зафиксирует. К тому же его перекроет излучение в видимом диапазоне.

Но выход есть! Заклейте камеру черной изолентой. Она защитит от видимого излучения, но позволит рентгеновским и гамма-фотонам попадать на матрицу. После этого приложению останется только подсчитать количество фотонов и преобразовать это значение в понятные единицы измерения.

Насколько точно это работает? В 2014 году специалисты Австралийской организации по ядерной науке и технологиям (ANSTO) протестировали приложение Radioactivity Counter на Samsung Galaxy S2 и Apple iPhone 4S. Они определяли поглощенную предметами дозу излучения в мкГр/ч (для гамма-излучения единицы Гр (грей) и Зв эквивалентны).

Точный дозиметр должен показать линейный отклик на разные дозы радиации. Результаты не должны зависеть от ориентации смартфона в пространстве.

В целом смартфоны хорошо справились с задачей. Samsung показал линейный отклик при мощности излучения от 20 микрогрей в час (мкГр/ч, 10-6 Гр/ч), iPhone – от 30 мкГр/ч (в смартфоне Apple использовали фронтальную камеру, на которую мог попадать свет от экрана). От ориентации устройства показатели не зависели.

Мощность измеренной дозы обеспечивает годовую дозу радиации около 0,18-0,26 Зв (для гамма-излучения 1 Зв эквивалентен 1 Гр). Это в 180-260 раз больше безопасной по российским стандартам нормы.

Дозу в 1 мЗв можно получить, если подвергаться излучению с интенсивностью 20 мкГр/ч в течение 50 часов (более 2 суток).

Если смартфон обнаружил такое или более высокие значения, вы достаточно быстро и без последствий сможете убраться подальше от источника излучения.

Приложение Radioactivity Counter платное, но дозиметры, как правило, дороже. Версия для iOS, для Android.

На измерение стоит потратить не менее 10 минут. А лучше – целый час, так результат будет точнее.

Исследований на тему CMOS-матриц и фиксации излучения много: вот еще один пример. А здесь есть сравнение чувствительности CMOS-матриц смартфонов к излучению и тесты в разных приложениях: GammaPix, Radioactivity-Meter, RadSensor и уже упомянутом Radioactivity Counter.

Есть ли смартфоны со встроенными дозиметрами

Японская компания Sharp после аварии на АЭС “Фукусима-1” выпустила смартфон Sharp Pantone 5 с датчиком радиационного фона. В него встроен детектор, уменьшенный до размеров SIM-карты.

Чтобы воспользоваться дозиметром, нужно нажать на большую кнопку в нижней части передней панели. Результаты измерений в мЗв/ч появятся на экране через 10 секунд. Данные измерений можно сохранять с привязкой к GPS, чтобы делиться ими с другими пользователями и учеными.

Какие ещё способы существуют

В российских магазинах и на Aliexpress можно заказать портативные дозиметры и радиометры, которые подключаются к 3,5 мм разъему, Lightning- или microUSB-порту. Внутри них – счетчики Гейгера разной степени точности.

Не перепутайте только дозиметры радиации с датчиками электромагнитного излучения – в поиске Aliexpress приборы показываются вместе.

Есть, к слову, и российские разработки – ДО-РА от ОАО «Интерсофт Евразия», к примеру. Подключается к 3,5 мм разъему, измеряет уровень радиации каждые 4 с в течение минуты. Стоит 5,5 тыс. рублей.

Результаты измерений таких гаджетов выводятся либо на встроенный экран, либо передаются в приложение на смартфоне. Некоторые устройства комбинируют данные с датчиков с GPS-координатами и рисуют карту радиационного загрязнения прямо в приложении.

Точность измерений такими датчиками должна быть выше, чем непосредственно камерой смартфона. Хотя, конечно, всё зависит от конструкции устройства и добросовестности производителя.

Где посмотреть уровни радиации на карте

Для РФ:

■ Карта “Народного монитора” (можно оставить только датчики радиации в меню “Вид” в левом верхнем углу)

■ ФГУП “Радон” – уровни радиации для Москвы и части МО

■ Карта Гейгера – совместный проект производителя датчиков СОЭКС с Информационным центром атомной отрасли “Росатома”

■ Радиационная обстановка на предприятиях “Росатома” (нужен Flash Player)

■ Официальная карта ЕГАС мониторинга радиационной обстановки РФ

Мировые данные:

■ Карта Группы по мониторингу радиоактивности окружающей среды (The Radioactivity Environmental Monitoring) — служба Объединенного исследовательского центра Европейской комиссии

■ Данные Radiation Network – карты обновляются регулярно, информация поступает от частных лиц по всему миру

■ Радиационная карта США от EPA Radnet Gross Data (сервис Агентства по охране окружающей среды)

■ Сервис Radmon.org, который поддерживают энтузиасты из разных стран

А здесь – список зараженных радиацией объектов на территории бывшего СССР. Не подходите близко!

Изготовление детектора радиации из вебкамеры

Счетчик Гейгера и на его базе радиометр можно сделать своими руками. Датчик Гейгера-Мюллера, достать не всем по силам. И хотя устройство счетчика известно из учебника физики, сделать его в домашних условиях практически невозможно – прибор достаточно сложен. Однако не стоит отчаиваться! Вместо счетчика изготовим неплохой заменитель, который вполне сможет регистрировать бета- и гамма- излучения.

Индикатор бета – и гамма – излучения. На рисунке показана схема простого индикатора, фиксирующего даже слабые бета- и гамма-излучения. Датчиком (VL1) служит счетчик Гейгера-Мюллера типа СТС-5 отечественного производства, выпускаемый уже более тридцати лет.Он имеет вид металлического цилиндра длиной около 113 и диаметром 12 мм.Его рабочее напряжение 400 В. Из зарубежных датчиков можно использовать ZP1400,ZP1310 или ZP1320 фирмы Philips.

Данный индикатор предупредит не только об уровне радиационного фона, но и поможет проверить на загрязнённость воду, почву, продукты питания. Схема прибора проста. Основа его – датчик ионизирующего излучения. Он представляет собой небольшую цилиндрическую стеклянную колбу, заполненную газом, с двумя электродами на концах. Датчик включён в цепь базы транзистора VТ1, управляющего включением неоновой лампочки HG1. К его электродам приложено высокое, около 600 В, постоянное напряжение. Чтобы его получить, используют удвоитель напряжения на диодах VD1, VD2 и конденсаторах С1, С2.

Измерить уровень радиационного излучения можно не только дорогостоящим прибором заводского изготовления. Простейшее устройство (см. схему) по силам сделать и своими руками, если у вас есть счетчик (датчик излучения) типа СБМ-20. Питается оно от сети 220 В. На диодах VD1, VD2 и конденсаторах C1, С2 выполнен однополупериодный выпрямитель, собранный по схеме удвоения напряжения. Поскольку на конденсаторах С1 и С2 формируется постоянное напряжение, примерно равное 310 В на каждом, общее напряжение выпрямителя составляет приблизительно 620 В.

Наша промышленность только разворачивает выпуск дозиметров — приборов контроля радиационной опасности, а людям, особенно детям, живущим в зоне, неблагополучной в этом отношении, ежедневно нужны такие проверки. В связи с этим журнал «Левша» в одном из своих номеров предложил вниманию читателей индикатор радиационной опасности (ИРО), конструкция которого отличается простотой в изготовлении прибора и его эксплуатации.

В связи с возросшей в последние годы актуальностью контроля радиационной обстановки, часто приходится слышать сожаления, что из-за недоступности микросхем и миниатюрных датчиков излучения с низким рабочим напряжением нет возможности изготовить миниатюрный индикатор радиации в виде значка, который все время можно иметь при себе и включать при необходимости.

Читайте также  Стильная закладка для книги

Меньший по габаритам счетчик Гейгера (СБТ9) и миниатюрный источник питания (батарея 476) позволили выполнить этот индикатор в виде значительно более компактной конструкции. Но малые размеры — не главное отличие этого прибора. Счетчик СБТ9 (см. рис.) имеет тонкое слюдяное «окно», которое делает его чувствительным не..

Прибор предназначен для непрерывного контроля общей радиационной обстановки и обнаружения источников ионизирующей радиации. Принципиальная схема прибора изображена на рис.1. Функцию датчика ионизирующей радиации VL1 выполняет счетчик Гейгера тина СБМ-20. Высокое напряжение на его аноде формирует блокинг-генератор, собранный на трансформаторе Т1. Импульсы напряжения с повышающей обмотки I через диоды VD1, VD2 заряжают конденсатор фильтра С1..

Дозиметрия и регистрация ионизирующего излучения имеет большое значение при любых работах с элементами и излучающими препаратами. Излучение воздействует на живые организмы благотворно (при лечении) или чаще отрицательно. Действие излучения на живой организм зависит от дозы и мощности излучения. рис.1, а У работников здравоохранения и научных сотрудников, которые имеют дело с радиоактивными изотопами, всегда есть.

Самодельный дозиметр радиации: схема, как сделать

Измерение радиационного фона в домашних условиях позволяет контролировать уровень загрязнения помещения и окружающего пространства. Дозиметр радиации своими руками можно изготовить как с помощью простых подручных средств, так и с использованием современных технологий. Получившийся прибор не уступит в функциональности некоторым магазинным аналогам.

Можно ли сделать дозиметр своими руками

Самостоятельно довольно сложно собрать профессиональный многофункциональный прибор, который будет способен к измерению бета и гамма-излучения. Чаще всего под портативным дозиметром понимают устройство, способное показывать уровень заражения прилегающей территории радионуклидами.

Важно! Очень часто под дозиметром подразумевают радиометр. Второй прибор показывает именно степень заражения, а не общее количество содержащейся в воздухе радиации.

Получившийся в домашних условиях дозиметр получается не самым чувствительным, однако он способен указать на наличие критического уровня заражения. Несмотря на техническое несовершенство, устройство вполне может подойти в качестве страховки человеческой жизни в тяжелых условиях.

Как собрать дозиметр радиации своими руками

Существует большое количество схем по сбору портативного устройства для измерения радиационного фона. Для начинающих постигать основы радиотехники подойдут самые простые устройства на резисторах СБМ-20. Более опытные любители могут сконструировать дозиметр радиации своими руками с двух- или трехпроводным детектором, а также используя векторные или интегральные резисторы.

Независимо от выбора схемы будущего устройства, при его сборке стоит использовать несколько простых правил. Они позволят получить максимально качественный прибор, который будет безопасен для жизни и здоровья человека. Большинство экспертов советуют:

  1. Использование 400 вольтовых счетчиков. Если модуль рассчитан на 500 вольт, придется вносить дополнительные корректировки в настройки цепи.
  2. Перед началом использования прибора необходимо измерить его выходную мощность при помощи 10 Мом вольтметра. Оно должно составлять ровно 400 вольт. Стоит помнить, что несмотря на малую удельную мощность, при неправильной настройке конденсаторы могут нести опасность здоровью.
  3. Необходимо исключить возможность доступа к элементам, на которые подается высокое напряжение. Корпус должен плотно закрывать электрические приборы.
  4. Подключение всех узлов производится при отключенном питании и разряженных конденсаторах.

Несмотря на выбор схемы будущего устройства, общий принцип работы дозиметра радиации будет практически одинаковым. Он будет выдавать некоторое количество звуковых сигналов. При нормальном радиационном фоне этот показатель будет на уровне 30. Увеличенное количество сигналов говорит о значительном повышении уровня загрязнения окружающей среды.

Схема простого дозиметра своими руками за 3 минуты

Такой метод позволяет получить самодельный прибор для измерения радиации в максимально короткие сроки. Технология подразумевает минимальный набор навыков и самое простое оборудование.

Чтобы изготовить такое устройство, потребуется:

  • пластиковая бутылка;
  • консервная банка;
  • простой тестер;
  • 20 см медной или стальной проволоки;
  • транзистор кп303.

У жестяной банки удаляют верхнюю часть и слегка полируют края наждачной бумагой, чтобы не поранить руки. Бутылку обрезают под горлышко, оставляя около 10-15 см — она должна плотно входить в банку. В крышке делают 2 отверстия — в одно из них вставляют проволоку, чтобы она выходила на 1-2 см. После этого второй конец загибают и вставляют во вторую дырку.

Важно! Конец проволоки ни в коем случае не должен касаться дня жестяной банки.

Самодельный дозиметр радиации: схема, как сделать

Тестер выполняет роль измерительного прибора

Ножку транзистора прикручивают к получившейся петле. К его истоку и стоку подключают клеммы тестера. После этого можно приступать к непосредственной калибровке дозиметра. В качестве эталона используют лабораторные источники излучения.

Схема дозиметра своими руками на СБМ-20

Более продвинутые модели можно собрать, использовав специальные счетчики. СБМ-20 состоит из герметичной трубки — катода, сквозь который проходит анод в виде проволоки. Внутри полость наполнена газом — это обеспечивает оптимальную электропроводность.

Также для дозиметра радиации своими руками потребуется:

  • счетчик на 400 вольт СТС-5;
  • резистор до 2 вт;
  • керамические или бумажные конденсаторы.

Дозиметр состоит из двух пластиковых блоков — сетевого выпрямителя и индикатора. Их соединяют между собой разъемом. Сетевой выпрямитель собирают согласно схеме. Перед включением необходимо зарядить конденсаторы — для этого прибор включают в сеть на небольшой промежуток времени.

Важно! Устройство в сборе должно иметь закрытый блок с резисторами. Недопустимо прикасаться к их контактам голыми руками.

Самодельный дозиметр радиации: схема, как сделать

Каждый из блоков должен быть герметично укрыт в пластиковом корпусе

После зарядки к дозиметру подключают телефоны с высокими показателями сопротивления. При естественном природном уровне радиации аппарат будет регистрировать редкие телефонные сигналы. Загрязнение окружающего пространства повлечет более частые сигналы. Если дозиметр совсем замолчал — скорее всего, кончился заряд конденсаторов. Полностью заряженное устройство способно работать около 20 минут.

Дозиметр с двухпроводным детектором своими руками

Такой прибор отлично подойдет для улавливания значительных изменений радиации. Процесс изготовления такого дозиметра не доставит сложностей опытным радиолюбителям.

Для его сбора своими руками необходимо:

  • конденсатор проходной;
  • двухпроводной детектор;
  • 3 резистора;
  • одноканальный демпферный элемент;
  • пластиковый контейнер.

Для конструкции не используют расширители, предпочитая им резонансные выпрямители. Демпфер ставят непосредственно после детектора для снижения амплитуды колебаний. За ним устанавливают проходной конденсатор — именно он определяет исходную дозу радиации. Изготовленный своими руками по такой технологии дозиметр будет более чувствительным к колебаниям радиации, однако потребует больше времени в сборке.

Дозиметр с трехпроводным детектором своими руками

Более сложные устройства относят уже к профессиональным приборам измерения. Они показывают не только уровень радиации, но и текущую мощность излучения. Задача сборки такого дозиметра может стать сложной даже для опытных радиолюбителей.

Важно! Детектор устанавливают лишь после закрепления всех проходных конденсаторов.

Для сборки используют электролитические резисторы закрытого типа и одноканальные демпферы. В выборе расширителей отдают предпочтение низкочастотным вариантам. Замер радиации выполняется только резонансными выпрямителями.

Самодельный дозиметр радиации: схема, как сделать

Дозиметр радиации на трехканальном детекторе позволяет замерять также мощность излучения

Мощность собранного своими руками дозиметра зависит от используемого выходного резистора. Отдельным моментом при сборке такого аппарата стоит отметить довольно частый отказ от использования стабилитронов — они являются причиной высоких погрешностей при измерении.

Как сделать самому дозиметр с векторными резисторами

Векторные элементы являются дополнением к более традиционным приборам с сетевыми детекторами. Основным отталкивающим фактором в изготовлении таких дозиметров радиации является итоговая цена основной запчасти — ее приобретение может вылиться в довольно внушительную сумму.

Самодельный дозиметр радиации: схема, как сделать

Векторные резисторы более дорогостоящие по сравнению с другими аналогами

Как и в случае с детекторными дозиметрами векторные резисторы устанавливают лишь после закрепления всех проходных конденсаторов. Число последних может варьироваться от одного до двух на одну модель в зависимости от желаемой мощности. Для нормальной работы необходимы конденсаторы объемом около 20 пФ.

Важно! При большом количестве проходных конденсаторов может значительно увеличиваться сопротивление, и, как следствие, итоговые погрешности.

После установки векторных резисторов в дозиметр радиации можно переходить к монтажу выпрямителя. Лучше всего использовать модели резонансного типа. Кроме того, эксперты говорят о возможности применения позиционных выпрямителей. После полного сбора устройства его помещают в пластиковый корпус и калибруют в лабораторных условиях.

Самодельный дозиметр с интегральными резисторами

Изготовленный по такой технологии прибор отличается высокими показателями чувствительности. Схема дозиметра радиации своими руками на микроконтроллере не представляет сложностей для опытных радиолюбителей. Встречаются как одноканальные, так и многоканальные модели.

Первым делом для изготовления дозиметра радиации своими руками необходимо подобрать корпус. Подойдет обычная пластиковая коробка соответствующих размеров. В нее устанавливают демпфер. Дальнейшая сборка совпадает с технологией изготовления прибора с векторными резисторами.

Самодельный дозиметр радиации: схема, как сделать

Особенностью интегральных резисторов является высокая точность измерения

Важной особенностью является установка конденсаторов после резисторов. В среднем понадобится около 3 элементов. Чувствительность конденсаторов напрямую зависит от используемого расширителя. После подбирается специальный счетчик двоичного типа. Их устанавливают непосредственно на сам детектор.

Заключение

Дозиметр радиации своими руками — отличное решение, которое позволяет самостоятельно регистрировать увеличение уровня загрязнения радионуклидами. Изготовленный прибор позволит вовремя заметить смещение радиационного фона. Правильно сконструированное устройство может конкурировать с более технологичными и дорогостоящими магазинными аналогами.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: