Selbstgebauter Geigerzähler. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Dosimeter

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Nehmen Sie einen Starter von einer Leuchtstoffpumpe und schließen Sie ihn in Reihe mit einer 15-Watt-Glühlampe an das Stromnetz an (siehe Abbildung 1). So haben wir den einfachsten Geigerzähler bekommen. Jetzt geht es vor allem darum, in den Arbeitsmodus zu kommen. Unser Zähler funktioniert so: Nach dem Anschluss an das Netz beginnt ein schwacher Strom durch den Gasentladungsspalt im Starter zwischen Bimetallplatte 1 und Säule 2 zu fließen; Seine Stärke reicht nicht aus, um die Lampe 3 zum Brennen zu bringen. Einige Zeit später erhitzt sich die gebogene Bimetallplatte 1, biegt sich ein wenig, berührt die Säule 2 und schließt den Stromkreis.

In diesem Moment leuchtet die Glühlampe 3. Nach etwa 0,25 Sekunden kühlt die Bimetallplatte 1 ab, biegt sich wieder, entfernt sich von der Säule 2, der Strom im Stromkreis wird schwächer und die Glühlampe 3 erlischt. Zwischen Bimetallplatte 1 und Säule 2 kommt es erneut zu einer Glimmentladung, die Platte erwärmt sich erneut und der Vorgang wiederholt sich.

Theoretisch sollte es mit einer gewissen regelmäßigen Frequenz gehen, das heißt, die Glühlampe 3 sollte beispielsweise alle fünf Sekunden aufleuchten und wieder ausgehen. Bei einigen Startern passiert es. Starter für Leuchtstofflampen unterscheiden sich jedoch erheblich in ihren Parametern. Bei Reparaturen werfen viele Unternehmen oft Metallbeschläge für Leuchtstofflampen weg, und wenn Sie 15-20 220-Volt-Starter auf einmal in die Hand nehmen, ist sicher einer darunter.

Bei manchen Startern reicht die Glimmentladung in der Entladungsstrecke nicht aus, um die Platte zu erwärmen und den Stromkreis zu schließen, und die Glühlampe 3 leuchtet überhaupt nicht.

Die Funktionsweise des Zählers basiert auf dem Phänomen, dass eine schwache Entladung die Platte nicht erwärmen kann, sondern im Moment des Teilchendurchgangs der Strom zunimmt, die Platte erwärmt sich und berührt die Säule für einen Moment. Hier geht die Glühlampe an. Anschließend geht der Starter wieder in den Standby-Modus. Die Unregelmäßigkeit der Ausbrüche zeigt nur, dass wir uns im Betriebsmodus befinden. Der Abstand zwischen den Blitzen kann zwischen 0,1 und 3-5 s variieren, wobei es, wie wir wiederholen, völlig an Regelmäßigkeit mangelt.

Im Physiklehrbuch heißt es, dass ein werkseitiger Standard-Geigerzähler im Moment eines Funkens (Klick oder Anzeige) keine Partikel registriert. In unserem Zähler ist dieser Moment viel größer. Die Platte muss aufgeheizt werden und die Glühlampe muss blinken und ausgehen. Da jedoch der natürliche Hintergrund der Radioaktivität gering ist und die Reaktionszeit 20- bis 30-mal kürzer ist als die Flugdauer der Partikel, sind die Ergebnisse der Gegenoperation zufriedenstellend. Es sollten etwa 12 bis 25 Blitze pro Minute erfolgen.

Werkszähler haben eine Abhängigkeit der Anzahl der Schaltspiele N von der Spannung U (Abb. 2). Gibt die Batterie eine Unterspannung ab, werden nicht alle Partikel registriert. Wenn die für dieses Messgerät berechnete Spannung angelegt wird, erscheint das Geiger-Plateau in der Grafik, d. h. alle Partikel werden aufgezeichnet. Mit einem weiteren Spannungsanstieg steigt die Zahl der Fehlalarme, und dann kommt es zu einem kontinuierlichen Durchbruch – die Kurve in der Grafik steigt an.

Das alles gilt auch für unsere Theke. Somit ist der Partikelregistrierungsmodus relativ. Liegt der Starter auf dem Tisch, funktioniert das Zählwerk seltener, und bringt man einen staubigen Lappen zum Starter, dann erhöht sich die Anzahl der Blitze pro Minute – denn Staub enthält immer radioaktive Isotope.

Auch Stromschwankungen im Stromkreis sollten berücksichtigt werden, diese sind jedoch innerhalb von 20-30 Minuten meist konstant. Es ist auch vorzuziehen, die Messungen am späten Abend durchzuführen. Wenn Sie einen Trimmer-Stabilisator mit integriertem Voltmeter von einem alten Fernseher haben, ist das großartig. Am wichtigsten ist, dass Sie mit unserem Zähler relative Messungen durchführen können, um beispielsweise den Grad der Radioaktivität von Gemüse oder für Sie interessanten Gegenständen zu bestimmen. Sie können den Zähler schließlich gemäß der werkseitigen Standardkalibrierung kalibrieren, indem Sie ihn für eine Weile von einem Ihrer Freunde oder Bekannten übernehmen.

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