Cu siguranță ați văzut de multe ori, mai ales în filme, seriale sau documentare, celebrele Contor Giger, pentru măsurarea radiațiilor ionizante. Ei bine, ar trebui să știți că puteți crea unul singur folosind Arduino. Un proiect științific foarte interesant cu care vei afla despre aceste aparate și vei putea, de asemenea, să faci măsurători în zona ta.
Deci hai sa mergem acolo...
Ce este un contor Geiger?
Pentru cei care nu știu încă, a Contorul Geiger, cunoscut și sub numele de tub Geiger-Müller, este un instrument conceput pentru a detecta și măsura radioactivitatea ionizantă. Este un instrument fundamental în domenii precum fizica nucleară, medicina nucleară și protecția împotriva radiațiilor. Funcția sa principală este de a număra particulele ionizante, precum particulele alfa, beta și razele gamma, care sunt emise de materialele radioactive, de unde și numele: „contor”.
operație
Funcționarea contorului Geiger se bazează pe un principiu simplu, dar eficient: ionizarea unui gaz. Pentru a face acest lucru, este alcătuit din următoarele părți fundamentale:
- Tub Geiger-Müller: Inima contorului este un tub metalic cilindric cu un electrod central de sârmă fină. Spațiul dintre cilindru și sârmă este umplut cu un gaz nobil, cum ar fi argonul, la presiune scăzută.
- Generator de înaltă tensiune: Se aplică o tensiune înaltă între cilindru și fir, creând un câmp electric puternic. Când o particulă ionizantă intră în tub, se ciocnește cu moleculele de gaz, eliminând electronii și creând ioni pozitivi. Electronii eliberați sunt accelerați de câmpul electric și se ciocnesc cu alte molecule de gaz, creând mai mulți ioni într-un proces numit avalanșă. Această val de electroni produce un scurt impuls de curent electric care poate fi detectat și amplificat de un circuit electronic.
- Contracara: Circuitul electronic numără aceste impulsuri și arată rezultatul pe un afișaj, indicând numărul de particule detectate într-un interval de timp dat. Adică, fiecare impuls electric generat de o avalanșă reprezintă detectarea unei particule ionizante. Circuitul electronic numără aceste impulsuri și le afișează pe un afișaj, oferind o măsură a activității radioactive.
Este important de evidențiat câteva detalii suplimentare, rețineți că particulele radioactive au suficientă energie pentru a rupe electronii din atomii de gaz, adică generând ioni pozitivi și, pe de altă parte, electroni liberi. Când electronii eliberați sunt accelerați de câmpul electric spre anod (fir central), în timpul avalanșei se generează o reacție care continuă, care ar arăta o măsurătoare susținută. Pentru a evita acest lucru și pentru a face măsurători precise în fiecare moment, se efectuează un proces de stingere, împiedicând încărcarea electrică să devină continuă. Una dintre cele mai comune practici pentru această stingere este adăugarea unei cantități mici de gaz halogen pentru a absorbi electronii și ionii, recuperând astfel starea tubului pentru următoarea măsurătoare.
Opțiuni disponibile pentru a crea contorul Geiger cu Arduino
Odată ce știi ce este un contor Geiger și înțelegi cum funcționează, următorul lucru este să știi cum poți construiește-ți propriul dispozitiv pentru a măsura radiațiile ionizante a mediului dumneavoastră ușor, ieftin și precis.
En Amazon ai unul dintre aceste tuburi deja creat, într-un modul compatibil cu Arduino, ceea ce face lucrurile mult mai ușoare. În plus, cumpărarea acestor senzori sau tuburi separat nu este ușoară și sunt scumpe, puteți găsi online unii din epoca sovietică second-hand, dar cel mai bine este să-l cumpărați pe acesta:
Nu au fost găsite produse.
De asemenea, acolo truse interesante de asamblat, cu tot ce ai nevoie, care poate fi de mare ajutor, și pentru care îți poți crea propria carcasă folosind imprimarea 3D și astfel să ai un format mai compact și asemănător cu cele comerciale:
Nu au fost găsite produse.
Și, dacă ești un bricolaj și vrei lipiți componentele de la zero, îl poți obține pe acesta:
Nu au fost găsite produse.
Mai târziu vom analiza și cum să-l setăm și să îl programam...