PKE Meter Geiger Counter: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

ฉันต้องการสร้างเคาน์เตอร์ Geiger มาเป็นเวลานานเพื่อเสริม Peltier Cooled Cloud Chamber ของฉัน มี (หวังว่า) จะมีประโยชน์ไม่มากในการเป็นเจ้าของเคาน์เตอร์ Geiger แต่ฉันชอบหลอดรัสเซียแบบเก่าและคิดว่ามันคงจะสนุกมากที่จะสร้างมันขึ้นมา จากนั้นฉันก็พบคำแนะนำที่เข้าใจง่ายโดย How-ToDo และคิดที่จะสร้างมันขึ้นมาใหม่ด้วยการปรับปรุงบางอย่าง (เช่น หลอดที่ใหญ่ขึ้น) หลังจากที่ฉันได้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดและต่อสายแล้ว ก็ถึงเวลาออกแบบกล่องหุ้มที่เหมาะสม เมื่อฉันแสดงเคาน์เตอร์ให้เพื่อนดู เขาบอกว่าฉันควรทำตู้ให้ดูเหมือนเครื่องวัด PKE จากภาพยนตร์โกสต์บัสเตอร์ในปี 1980 ใช้เวลาไม่นานในการโน้มน้าวฉันว่านี่เป็นความคิดที่ดีซึ่งจะทำให้มันโดดเด่นจากงานสร้างเคาน์เตอร์ Geiger อื่น ๆ

ดังที่คุณเห็นในวิดีโอ ตัวนับจะตอบสนองต่อกัมมันตภาพรังสีด้วยการคลิกที่ได้ยินจากออดแบบเพียโซ นอกจากนี้ ปีกจะพับออกเมื่ออัตราการนับเพิ่มขึ้น และไฟ LED จะกะพริบเร็วขึ้น นอกจากนี้ยังมีจอแสดงผลแสดงอัตราการนับและปริมาณรังสีที่คำนวณได้

เสบียง

โครงการถูกสร้างขึ้นโดยใช้ส่วนประกอบต่อไปนี้

หลอดไกเกอร์ SBM-20 (เช่น ebay.de)

คุณสามารถซื้อท่อ Geiger เก่าได้จากประเทศหลังโซเวียต เช่น โรมาเนียและยูเครน ตอนแรกฉันซื้อหลอด SBM-19 ขนาดใหญ่ซึ่งมาในบรรจุภัณฑ์เดิมตามที่แสดงในภาพด้านบน สำหรับงานสร้างขั้นสุดท้าย ฉันต้องการท่อขนาดเล็กกว่า ดังนั้นฉันจึงซื้อ SBM-20 ซึ่งมาในหนังสือพิมพ์ยูเครนและรวมคูปองส่วนลดสำหรับทัวร์เชอร์โนบิลด้วย;-)

จอแสดงผล OLED, 0.96", 128x64 (เช่น ebay.de)

รูปภาพแสดงจอ LCD ขนาดใหญ่ขึ้น 1.8 นิ้ว ซึ่งฉันวางแผนจะใช้สำหรับโครงการอื่น

• Arduino Nano (เช่น ebay.de)
• piezo buzzer แบบพาสซีฟ (เช่น ebay.de)
• เพิ่มโมดูล 5 - 12 V ถึง 300 - 1200 V (เช่น ebay.de)

ซึ่งจะสร้าง 400 V ที่จำเป็นในการใช้งานท่อไกเกอร์

โมดูลสเต็ปอัพ 0.9 - 5 V ถึง 5 V (เช่น ebay.de)

เนื่องจากกระแสที่ดึงออกมาจากท่อนั้นเล็กน้อยมาก โมดูลจึงต้องสามารถให้ ~ 100 mA สำหรับ Arduino และจอแสดงผลเท่านั้น

โมดูลเครื่องชาร์จ LiPo/Li ion (เช่น ebay.de)

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ตัวป้องกันการปล่อยที่มีหมุด 'B+/-' และ 'Out+/-' แยกจากกัน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 18650 (เช่น ebay.de)

ฉันชอบแบรนด์ดังอย่าง LG เพราะฉันไม่เชื่อแบตเตอรี่ที่มีคำว่า 'ไฟ' อยู่ในชื่อ

• ที่ใส่แบตเตอรี่ 18650 (เช่น ebay.de)
• คลิปฟิวส์ 6.3 มม. (เช่น conrad.de)

ใช้สำหรับจับท่อ ไม่ต้องบัดกรีโดยตรง

• ตัวต้านทาน 10 KOhm (เช่น conrad.de)
• ตัวต้านทาน 5-10 MOhm (เช่น conrad.de)
• ตัวเก็บประจุ 470 pF (เช่น conrad.de)
• ทรานซิสเตอร์ 2N3904 NPN (เช่น conrad.de)
• สวิตช์สไลด์ (เช่น amazon.de)
• SG90 ไมโครเซอร์โว (เช่น ebay.de)
• ไฟ LED 3 มม. 14 ชิ้น สีเหลือง (เช่น conrad.de)
• สกรูเกลียวปล่อย M2.2x6.5 6 ชิ้น (เช่น conrad.de)

นอกจากนี้ ฉันใช้สีอะครีลิคสีดำและสีเงินสำหรับตัวเรือน อีพ็อกซี่และไพรเมอร์สำหรับการพิมพ์ 3 มิติให้เรียบ สำหรับทุกโครงการที่ดี คุณจะต้องใช้กาวร้อนจำนวนมาก ลวดและหัวแร้ง

ขั้นตอนที่ 1: ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติ

ตอนแรกฉันต้องการใช้การออกแบบมิเตอร์ PKE โดยมือสมัครเล่น แต่ในท้ายที่สุด มันง่ายกว่าที่จะสร้างแบบจำลอง CAD ของตัวเองตั้งแต่เริ่มต้น แม้ว่าฉันจะคัดลอกกลไกของงานอดิเรกเพื่อขยับปีก โมเดลนี้ได้รับการออกแบบจากรูปภาพของของเล่นมิเตอร์ PKE โดย Mattel และคุณสามารถหาไฟล์ stl ที่แนบมาได้ หลังจากการพิมพ์ 3 มิติ ฉันเคลือบชิ้นส่วนด้วยอีพ็อกซี่เพื่อทำให้พื้นผิวเรียบ นอกจากนี้ ตัวกริปและตัวเรือนที่ติดกาวเข้าด้วยกันโดยใช้อีพ็อกซี่ฟิลเลอร์ หลังจากเคลือบอีพ็อกซี่ ชิ้นส่วนต่างๆ ถูกขัดแล้วพ่นด้วยสีรองพื้นและทาสีดำและสีเงิน น่าเสียดายที่ฉันไม่ได้จัดการเพื่อให้ได้พื้นผิวที่เรียบอย่างสมบูรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนบนของตัวเรือนยังคงมีชั้นที่มองเห็นได้บางส่วน

ขั้นตอนที่ 2: การปรับเทียบเซอร์โว

"loading="lazy" การอัปโหลดโค้ดไปยัง Arduino ต้องป้อนตำแหน่งต่ำสุดและสูงสุดของเซอร์โวที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้ รหัสนี้ใช้การขัดจังหวะเพื่อตรวจจับพัลส์ของ geiger และคลิกที่ Buzzer เพียโซ นอกจากนี้ยังสรุป นับในช่วงเวลา intergation 1 วินาที แล้วคำนวณค่าเฉลี่ยการทำงานมากกว่า 5 การวัด จากนี้ อัตราการนับใน cpm จะถูกคำนวณและแปลงเป็นปริมาณรังสีใน µSv/h ตามปัจจัยการแปลงจากเว็บไซต์นี้ สำหรับการนับที่สูงขึ้น อัตราที่ไฟ LED จะกะพริบเร็วขึ้นและปีกจะพับออก นอกจากนี้ อัตราการนับและปริมาณรังสีตลอดจนแรงดันแบตเตอรี่ปัจจุบันจะแสดงบนจอแสดงผล

ฉันทดสอบวงจรโดยใช้พิทช์เบลนด์ (ยูเรเนียมออกไซด์) ชิ้นเล็กๆ ซึ่งฉันใช้ในโครงการ Cloud Chamber ด้วย

ขั้นตอนที่ 6: การติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

หลังจากที่ทดสอบวงจรเรียบร้อยแล้ว ส่วนประกอบทั้งหมดก็ถูกประกอบเข้ากับตัวเรือนและติดด้วยกาวร้อน สายเคเบิลด้านล่างปีกยึดด้วยกาวร้อนเพื่อไม่ให้ขวางการเคลื่อนไหว นอกจากนี้ ยังมีเทปฉนวนชิ้นเล็กๆ วางอยู่ระหว่างคลิปฟิวส์กับขั้วลบของที่ใส่แบตเตอรี่เพราะอยู่ใกล้กันมาก

ขั้นตอนที่ 7: โครงการที่เสร็จสิ้น

หลังจากติดตั้งส่วนประกอบทั้งหมด ตัวเรือนถูกปิดโดยใช้สกรู M2.2x6.5 เนื่องจากปีกถูกกดแน่นเกินไป ฉันจึงต้องทำการขัดเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่าพวกมันจะเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ น่าเสียดายที่ตัวจับสกรูในกริปหลุดระหว่างการประกอบ ดังนั้นฉันจึงใช้กาวร้อนเพื่อทำให้ครึ่งบนและล่างยึดเข้าด้วยกัน

วิดีโอแสดงเคาน์เตอร์ Geiger ที่ทำปฏิกิริยากับ pitchblende ชิ้นใหญ่ ซึ่งฉันเคยเก็บไว้ในห้องใต้ดินของฉัน

รองชนะเลิศการประกวด Fandom