Wollten Sie schon immer Ihre Radioaktivitätswerte überprüfen? Oder wollten Sie sich vielleicht auf die nukleare Apokalypse vorbereiten? Dann ist dieser Meisterkurs zum Bau eines Geigerzählers genau das Richtige für Sie. Ich zeige Ihnen, wie Sie aus alten und nicht mehr benötigten Teilen einen sehr einfachen und günstigen Geigerzähler herstellen können. Sehen Sie sich das Video zur Montage und Bedienung des Messgeräts am Ende meines Artikels an. Lasst uns beginnen!
Wie funktioniert ein Geigerzähler?
Zunächst erkläre ich Ihnen die Grundlagen, wie alles funktioniert. Ein Geigerzähler verwendet ein spezielles Rohr, das mit einem Inertgas bei sehr niedrigem Druck gefüllt ist, um Strahlung zu erfassen. In dieser Röhre befindet sich ein zylindrisches Metallstück, das als Kathode fungiert. Im Inneren dieses Zylinders befindet sich ein kleines Stück Metalldraht, das als Anode dient. Wenn an der Anode der Röhre Hochspannung anliegt, passiert nichts, aber wenn Strahlenteilchen in die Röhre eindringen, führt dies dazu, dass die inerte Zeit ionisiert und beginnt, elektrischen Strom zu leiten. Dieser Strom kann mit speziellen Instrumenten gemessen werden, in diesem Stromkreis wird jedoch nur ein Signal über das Vorhandensein von Strahlung erfasst.
Geyer-Zählerschaltung
Ein Geigerzähler besteht aus zwei Teilen: einem Hochspannungsnetzteil – einem Wandler und einem Detektor. In der obigen Schaltung besteht der Hochspannungskreis aus einem 555-Timer, auf dem der Generator aufgebaut ist. Der 555-Timer erzeugt rechteckige Impulse, die den Transistor über einen Widerstand periodisch öffnen und schließen. Dieser Transistor treibt einen kleinen Aufwärtstransformator an. Vom Ausgangstransformator wird die Spannung dem Spannungsverdoppler zugeführt, wo sie auf ca. 500 Volt ansteigt. Die Spannung wird dann mithilfe von Zenerdioden auf die 400 Volt stabilisiert, die zur Stromversorgung des Geiger-Zählrohrs erforderlich sind.
Der Detektor besteht aus einem piezoelektrischen Element, das ohne Verstärker direkt mit der Anode der Röhre verbunden ist.
Werkzeuge und Teile
Um dieses Projekt abzuschließen, benötigen Sie verschiedene Werkzeuge und Materialien.
Werkzeuge:
- Kabelschneider.
- Abisolierzange zum Abisolieren von Drähten.
- Lötkolben.
- Heißklebepistole.
Einzelheiten: Die meisten davon sind in alten elektronischen Geräten zu finden.
- Transformator 8:800 – das war der Transformator der Stromversorgung des kaputten Weckers.
- Geigerrohr - gekauft - HIER.
- Timer 555.
- Widerstände 47K (x2).
- Kondensator 22nF.
- Kondensator 2,2 nF.
- Widerstand 1K.
- Jeder N-Kanal-MOSFET.
- Brotbrett.
- 1n4007-Diode (x2).
- Kondensator 100 nf bei 500 Volt.
- Zenerdioden – 100 Volt (x4)
- Piezoelektrisches Element (aus einem alten Mikrowellenherd).
- Drähte.
- Lot.
Zusammenbau eines Generators mit einem MOSFET-Transistor
Sobald Sie Ihre Werkzeuge und Materialien gesammelt haben, ist es an der Zeit, mit dem Löten der Komponenten fortzufahren. Das erste, was Sie löten müssen, ist der Generator und der Transistor. Installieren Sie dazu jede Komponente auf die effizienteste Weise auf dem Steckbrett.Löten Sie beispielsweise den MOSFET neben dem Transformator. Dadurch können Sie beim Löten weniger Drähte verbrauchen. Sobald alle Teile zusammengeschweißt sind, schneiden Sie den überschüssigen Draht ab.
Löten Sie den Transformator und den Spannungsverdoppler mit Stabilisierung
Nach dem Zusammenbau des Generators müssen Sie die Transformatorwicklung mit geringerem Widerstand zwischen dem MOSFET und der Stromversorgung verlöten. Dann löten Sie den Transformatorausgang von der Hochspannungswicklung an den Verdoppler. Anschließend alle Kondensatoren und Zenerdioden verlöten. Nach dem Löten muss das Hochspannungsnetzteil mit einem Voltmeter überprüft werden, um sicherzustellen, dass es korrekt zusammengebaut ist und die erforderliche Spannung liefert. Wenn Sie eine andere Geiger-Röhre als meine besitzen, sehen Sie sich deren technische Daten an, um die Versorgungsspannung herauszufinden, die abweichen kann. Fügen Sie dann die entsprechenden Zenerdioden hinzu.
Hinzufügen einer Geigerröhre und eines Detektors
Der letzte Teil und alles, was ich tun muss, ist, die Röhre selbst – einen Zähler und einen Detektor – zum Schaltkreis hinzuzufügen. Wir beginnen, Drähte an jedes Ende des Rohrs anzulöten. Dann löten Sie die Anode an den Ausgang der geregelten Stromquelle und die Kathode an das piezoelektrische Element. Zum Schluss löten wir das piezoelektrische Element an den gemeinsamen Draht. Aufgrund der Verwendung eines Detektors, der nur aus zwei Komponenten besteht, gilt dieser als der einfachste Geigerzähler. Die meisten komplexeren Messgeräte enthalten Transistoren im Detektor. Aufgrund der sehr kleinen Ströme sind bei diesem Detektor keine Strombegrenzungswiderstände erforderlich.
Tests
Endlich ist es Zeit, mit einem Geigerzähler nachzuschauen! Schließen Sie dazu zunächst das Messgerät an eine Stromquelle an. Nehmen Sie dann eine radioaktive Quelle zum Testen mit. Halten Sie die Strahlungsquelle mit einer Zange nahe an das Geiger-Rohr.Sie sollten mehrere deutliche Klickgeräusche des piezoelektrischen Elements hören. Das bedeutet, dass das Messgerät ordnungsgemäß funktioniert. Um dies zu hören und zu sehen, schauen Sie sich das Video an. Vielen Dank fürs Lesen!
Sehen Sie sich ein Video eines Geigerzählers in Aktion an
Haftungsausschluss: Bei diesem Projekt handelt es sich um Hochspannung. Bitte befolgen Sie die Sicherheitsvorkehrungen und arbeiten Sie mit Vorsicht.
