Счётчик Гейгера

Представляет собой газонаполненный конденсатор, который пробивается при пролёте ионизирующей частицы через объём газа. Дополнительная электронная схема обеспечивает счётчик питанием (как правило, не менее 300 В ). При необходимости обеспечивает гашение разряда и подсчитывает количество разрядов через счётчик.

Счётчики Гейгера разделяются на несамогасящиеся и самогасящиеся (не требующие внешней схемы прекращения разряда).

В бытовых дозиметрах и радиометрах производства СССР и России обычно применяются счётчики с рабочим напряжением 390 В :

• «СБМ-20» (по размерам — чуть толще карандаша), «СБМ-21» (как сигаретный фильтр, оба со стальным корпусом, пригодный для жёсткого
• β — и
• γ -излучений);
• «СИ-8Б» (со слюдяным окном в корпусе, пригоден для измерения мягкого
• β -излучения).

Широкое применение счётчика Гейгера — Мюллера объясняется высокой чувствительностью, возможностью регистрировать разного рода излучения, сравнительной простотой и дешевизной установки.

Принцип работы [ | ]

Цилиндрический счётчик Гейгера — Мюллера состоит из металлической трубки или металлизированной изнутри стеклянной трубки и тонкой металлической нити, натянутой по оси цилиндра. Нить служит анодом, трубка — катодом. Трубка заполняется разреженным газом, в большинстве случаев используют благородные газы — аргон и неон. Между катодом и анодом создаётся напряжение от сотен до тысяч вольт в зависимости от геометрических размеров, материала электродов и газовой среды внутри счётчика. В большинстве случаев широко распространённые отечественные счётчики Гейгера, требуют напряжения 400 В .

Счётная характеристика (зависимость скорости счёта от напряжения на счётчике) имеет хорошо выраженное плато, в пределах которого скорость счёта очень слабо зависит от напряжения на счётчике. Протяжённость такого плато достигает для низковольтных счётчиков 80—100 В , а для высоковольтных — нескольких сотен вольт.

Длительность сигнала со счётчика Гейгера сравнительно велика ( ≈10 −4 с ). Именно такое время требуется, чтобы медленные положительные ионы, заполнившие пространство вблизи нити-анода после пролёта частицы и прохождения электронной лавины, ушли к катоду и восстановилась чувствительность детектора.

Нейтроны напрямую газоразрядными счётчиками не детектируются. Использование в качестве газовой среды гелия-3 или трифторида бора либо введение бора в состав материала стенок позволяет регистрировать нейтроны по заряженным продуктам ядерных реакций.

Помимо низкой и сильно зависящей от энергии эффективности, недостатком счётчика Гейгера — Мюллера является то, что он не даёт возможность идентифицировать частицы и определять их энергию. Эти недостатки отсутствуют в сцинтилляционных счётчиках.

При измерении слабых потоков ионизирующего излучения счётчиком Гейгера необходимо учитывать его собственный фон. Даже в толстой свинцовой защите скорость счёта никогда не становится равной нулю. Одной из причин этой спонтанной активности счётчика является жёсткая компонента космического излучения, проникающая без существенного ослабления даже через десятки сантиметров свинца и состоящая в основном из мюонов. Через каждый квадратный сантиметр у поверхности Земли пролетает в среднем около 1 мюона в минуту, при этом эффективность регистрации их счётчиком Гейгера практически равна 100 %. Другой источник фона — это радиоактивное «загрязнение» материалов самого счётчика. Кроме того, значительный вклад в собственный фон даёт спонтанная эмиссия электронов из катода счётчика.

Советы по сборке дозиметра

Конденсаторы C2, C5, C6 должны иметь минимальное рабочее напряжение 600 В. Конденсатор С6 должен быть 22-220 нФ.

Трансформатор наматывался на сердечник F2001, L9, 4.0, AL400. Первичная обмотка 2×70 витков проводом 0,15 мм, вторичная 2000 витков тем же проводом. Это оптимально для батареи 9 В. Если используется более низкое напряжение питания или прибор требует напряжения выше 500 В, может потребоваться намотка большего количества витков на вторичной стороне.

Если получается, можете намотать 3000 витков, потому что выходное напряжение в любом случае контролируется. Проволока может быть наименьшей доступной толщины. В трансформаторе выбран зазор так, чтобы потребляемый ток был как можно ниже (минимум выходил при зазоре около 0,5 мм). Меньший и больший зазор вызывал большее потребление тока.

6 удобных дозиметров для тех, кто хочет обезопасить себя и своих близких

ZIVE является полноценным дозиметрическим прибором, в основе аппарата — стандартный счётчик Гейгера. Гаджет умеет индицировать всю необходимую информацию при помощи собственного экрана. Кроме того, ZIVE можно синхронизировать со смартфоном для большего удобства, а полученную информацию — отправлять на сервер для формирования актуальной карты радиационного загрязнения.

Дозиметр можно использовать как для контроля за окружающей средой, так и для проверки предметов: продуктов питания, строений, приобретаемых устройств и вещей. ZIVE обладает промышленной точностью и умеет работать в фоновом режиме, оповещая пользователя об опасности. Использование смартфона при этом не является обязательным.

SMTGEG4S/Smart Geiger

Японцы изобрели крошечный девайс, известный под названием SMTGEG4S: счётчик Гейгера, подключаемый к смартфону через разъём для наушников. Устройство предназначено для гаджетов на Android и iOS. Измеряется текущий радиационный фон и накапливаемая доза излучения. Правда, в отличие от ZIVE, погрешность составляет целых 30%. Стоимость в Японии — порядка 40 долларов.

Для российского покупателя есть копия из серии анализаторов, выпускаемых под брендом FTLab (бывают ещё датчик ультрафиолета, инфракрасного излучения, температуры, вольтметр и так далее). Smart Geiger работает с фирменным приложением под управлением Android и iOS.

Lapka

Набор аксессуаров для iPhone или iPad в виде небольших блоков. Сюда входят четыре прибора для определения уровня радиации, влажности и температуры, электромагнитного излучения, а также модуль для измерения количества нитратов в продуктах. По словам разработчиков, дополнительное оборудование и калибровка не требуются. Аксессуары могут работать без участия пользователя на протяжении суток и более.

Датчики подключаются к аудиоразъёму любого Apple-устройства. Приложение-компаньон самостоятельно управляет процессом, измеряет и анализирует необходимые параметры окружающей среды. В приложении можно выбирать готовые профили настроек для конкретных видов продуктов: в случае превышения допустимого содержания нитратов Lapka сообщает вам об этом. Возможно построение информативных графиков для конкретного промежутка времени.

Терра МКС-05

Профессиональный прибор для определения радиоактивного загрязнения и количества принятой радиации. Для оценки ситуации требуется всего 10 секунд (это один из лучших показателей среди портативных дозиметров).

За прочие гаджеты в статье производитель несёт значительно меньшую ответственность. «Терра» же соответствует нормативным документам, имеет заводской штамп о метрологической поверке и является гостированным прибором.

«Терра МКС-05» выводит необходимые данные на собственный экран в режиме реального времени. Со смартфонами синхронизируется только модификация с Bluetooth-модулем.

Atom Tag

Эта приставка к смартфону представляет собой нечто среднее между ZIVE и Smart Geiger: это простой, но достаточно точный дозиметр. В нём прячется счётчик Гейгера с электронной схемой, модуль Bluetooth 4.0 и литий-ионный аккумулятор. Предназначается для бытовых и промышленных измерений, экспериментов и демонстраций, но не гостирован, так что официально выдаёт данные с достаточно высокой погрешностью.

Работает Atom Tag в связке с планшетом или смартфоном на Android или iOS, а при отсутствии связи становится сигнализатором (порог, при достижении которого будет производиться оповещение пользователя, нужно настроить заранее), обрабатывает и хранит данные.

DO-RA является полноценным дозиметром-радиометром на основе полупроводникового детектора и умеет собирать данные об альфа-, бета- и гамма-излучении. Работает со смартфонами и планшетами через USB-порт или дистанционно (через Bluetooth либо Wi-Fi). Питаться может как от встроенного аккумулятора, так и от гаджета, с которым синхронизируется.

Дозиметр умеет определять текущий радиационный фон, оповещать о допустимой, предельной и недопустимой дозе облучения, формировать графики состояния органов и систем владельца мобильного устройства в зависимости от полученной или накопленной дозы и даже давать рекомендации по поводу поведения. Кроме того, гаджет автоматически формирует отчёты о радиоактивном фоне территории в режиме реального времени с координатами на основе GPS и ГЛОНАСС и передаёт их в центр анализа радиационной обстановки.

Существует несколько вариантов DO-RA для конкретных моделей смартфонов (среди них есть iPhone, HTC и другие). Желающие купить устройство могут связаться с производителем по одному из телефонов на официальном сайте.

Бонус

Для тех, кто не хочет переплачивать за дополнительные функции, есть масса простых, но эффективных самодельных вариантов:

Настройка и калибровка счетчика Гейгера

Разработанная модель постапокалиптического счетчика Гейгера своими руками настраивается просто. Переменным сопротивлением R2 прибор переводится в режим ожидания, на грани срабатывания датчика из неоновой лампы. Далее для эксперимента, к индикатору радиоактивности приближается пыльная тряпка и регулирующим резистором R2 подстраивается чувствительность прибора. Так как в пыли полно радиоактивных изотопов, неоновая лампочка индикатора радиоактивности при правильной настройке должна периодически вспыхивать, головка громкоговорителя должна издавать стрекочущие звуки и щелчки.

Для более точной калибровки прибора необходимо применить доступный источник радиации. Им может быть тумблер от военной радиоаппаратуры с нанесенным на него светящимся радиоактивным люминофором. Калибровка осуществляется с помощью образцового стандартного дозиметра. Частота срабатывания самодельного счетчика Гейгера подстраивается под частоту подсчета уровня радиации промышленного дозиметра. Для калибровки также может применяться стандартный источник радиации, которым, как правило, укомплектован военный дозиметр.

Коротко о главном

Чтобы при использовании теплового счетчика у владельцев городских квартир и загородных домов не возникало никаких проблем, им следует внимательно изучить инструкцию прибора. Паспорт этого устройства прикладывается изготовителем к каждой упаковке. В нем подробно расписано, как снимать показания, как пользоваться архивом, в котором хранятся данные измерений.

Как думаете – инструкция к теплосчетчику Пульсар поможет разобраться с особенностями его эксплуатации? Или собственникам недвижимости стоит приглашать на дом специалистов, для снятия показаний?

Принцип работы дозиметра

Ионизирующее излучение, вызванное воздействием рентгеновских лучей, гамма-лучей и некоторых радиоактивных частиц, является типом излучения, которое несет достаточно энергии, чтобы выбить электроны из нормально стабильных молекул. Когда это происходит в живой ткани, потеря электронов может привести к повреждению клетки, но те же самые освобожденные электроны могут быть захвачены и измерены при правильных условиях. Радиационная дозиметрия работает, используя это преимущество.

Принцип действия дозиметра основан на захвате ионизирующего излучения электронами, они захватываются кристаллами люминофора. Когда последние нагреваются, выпускают эти захваченные электроны в виде света, чтобы точно определить количество излучения, которому подвергался прибор.

Некоторые модели заполняются аргоном, к которому подают напряжение с двух электродов. Бета-частицы проходят через камеру датчика, начинается ионизация газа, это приводит к повышению токопроводящих способностей аргона. Итог — электрический разряд, снижающий напряжение в электродах до 0. Затем камера с аргоном быстро восстанавливается и готова к новому измерению радиации.

Внимание! В выключенном состоянии схема дозиметра радиации находится в микропотребляющем режиме работы. В нем поддерживается только процесс отсчета реального времени процессором.

Измеренный уровень регистрируется в микропроцессорной плате, которая превращает их в цифровые значения

Как производить измерение дозиметром гамма излучения дкг-03Д Грач

2. Дожидаемся когда на табло появиться надпись в верхней строке 0.000 мЗв/ч, а в нижней строке значки *******

После этого через несколько секунд в верхней строке появятся показания радиации в нижней строке процент погрешности.

3. Дождитесь,когда процент погрешности измерения будет минимальным, это и будет уровень радиации.

Внимание!Безопасными уровнем радиации является менее 0,30 микрозиверт или 30 микрорентген. Значения выше,считаются опасными для здоровья человека

Важно!чем больше уровень радиации тем быстрее происходит ее измерение

4. В каждом новом месте измерения необходимо нажимать на кнопку перезапуска измерения (ПУСК)

Функциональные кнопки дозиметра ДКГ-03Д Грач.Кнопка перезапуска ПУСК,находиться сверху

5. Если измерения происходят в темное время суток,то на помощь вам придет подсветка дисплея, ярко зеленого цвета.Для того ,чтобы включить подсветку, необходимо нажать на функциональную кнопку Свет

Подсветка табло дозиметра грач

6. Как было сказано выше, Дозиметр ДКГ-03 Д работает от двух батареек, что не может не радовать. Если измерения радиации не проводятся, дисплей не загорается и т.д, то есть смысл проверить батареи и сменить их. Для этого открываем крышку батарейного отсека, которая находиться на тыльной стороне дозиметра

Изготовителем дозиметра является компания НПО Доза. Они являются признанными специалистами в данной области (в области ионизирующих излучений).