Zelfbouw

Op deze pagina informatie over zelf te bouwen meetinstrumenten.

Let op: De meeste stralingsdetectoren gebruiken hoge voltages van honderden tot wel duizenden volts. De condensatoren in een schema kunnen dagen lang opgeladen blijven. Het gaat meestal om beperkte hoeveelheden stroom maar kijk hier mee uit. Ontlaad condensatoren door ze bijvoorbeeld met een geïsoleerde tang te kortsluiten.

Geigerteller

Een simpele geigerteller is niet zo moeilijk om te bouwen. Ik heb de volgende schakeling zelf meerdere keren met succes gebouwd:

 

Dit is een simpele teller welke de detecties van de telbuis laat horen en zien door een LED te flitsen en de speaker te laten kraken.

Deze schakeling is gebaseerd op diverse schema's op de pagina: https://www.mikrocontroller.net/topic/anschluss-und-verwendung-von-geiger-mueller-sbm-20

  • De schakeling bevat hoofdzakelijk standaardonderdelen die bij elke electronicazaak die in losse onderdelen doet te krijgen zijn. De BC546 en BC557 transistoren zijn weinig kritisch. Speciale onderdelen zijn het spoeltje, de MPSA44 hoogvoltagetransistor, de 4,7 nF 1 kilovolt condensatoren en natuurlijk de telbuis.
  • Het spoeltje is 20 milli, niet microhenry.
  • De keten zenerdiodes is in te korten, simpelweg de zenervoltages optellen totdat je het gewenste voltage hebt. De meeste telbuizen die goedkoop zijn te krijgen lopen op 400V, dus 4x100V of 2x200V zeners zijn dan vereist. De schakeling zou zonder problemen tot 700V moeten kunnen opwekken.

Door de werking van de hoogvoltagevoeding kan er een tikkend geluid te horen zijn als de geigerteller niks doet. Dit komt omdat de schakeling alleen tijdelijk even hoog voltage genereert als het voltage achter de laatste diode onder het doorlaatvoltage van de zenerdiodes komt. Ik vind dit niet echt hinderlijk, omdat ik hierdoor kan horen dat de teller aanstaat en hoogvoltage maakt.

Het gehele schema wordt gevoed met een simpel 9V blokje. Alles kan indien gewenst in een behuizing worden gebouwd. Doordat de hoogvoltagevoeding maar 0,25 tot 0,5 mA trekt in gebruik bij achtergrondstraling gaat de batterij tijden mee (tenzij er een kernramp plaatsvindt uiteraard).

Een van de tellers die ik gebouwd heb in actie:

Het belangrijkste onderdeel vergeet ik bijna: De telbuis. Telbuizen zijn op eBay voor beschaafde prijzen aan te schaffen. Erg veel gebruikt door hobbyisten zijn Russische buizen zoals:

  • SBM-20, harde beta/gammastraling
  • SI-29BG, harde beta/gammastraling, compact
  • SBT-11A, alfa/beta/gammastraling (gebruikt in video), eveneens vrij compact

Vooral de SBT-11A is erg gevoelig is en detecteert de 3 soorten straling. Vermijd SI-3BG, deze zijn bedoeld voor hoge stralingsniveau's en zijn dus vrij "doof".

Doe het zelf: Gammaspectrometrie

Door ontwikkeling van softwarepakketten zoals Theremino MCA en PRA, en hardware zoals de Gamma Spectacular is het tegenwoordig mogelijk om als hobbyist van gammastraling spectrums te maken. Deze geven inzicht in wat voor radioactieve isotopen er in een materiaal zitten.

Wat heb je hiervoor nodig?

  • Een scintillatiedetector met NaI(Tl) of andere scintillator welke geschikt is voor gammaspectrometrie. Het is ook mogelijk om met losse fotomultiplicatoren en kristallen zelf een detector in elkaar te zetten, zie bijvoorbeeld deze pagina op mijn weblog.
  • Een "sound card driver" voor de detector zoals de Gamma Spectacular of Theremino PMT adapter. Deze hardware levert het hoge voltage voor de PMT aan en zorgt voor een geluidskaart geschikt audiosignaal
  • Een radioactieve bron om te analyseren
  • Eventueel afscherming tegen achtergrondstraling

Wordt vervolgd...