Özellikle filmlerde, dizilerde ya da belgesellerde pek çok kez görmüşsünüzdür ünlüleri. İyonlaştırıcı radyasyonu ölçmek için Giger sayacı. Arduino'yu kullanarak kendiniz bir tane oluşturabileceğinizi bilmelisiniz. Bu cihazlar hakkında bilgi edineceğiniz ve aynı zamanda bölgenizde ölçümler yapabileceğiniz çok ilginç bir bilim projesi.
O halde hadi oraya gidelim...
Geiger sayacı nedir?
Henüz bilmeyenler için bir Geiger-Müller tüpü olarak da bilinen Geiger sayacı, iyonlaştırıcı radyoaktiviteyi tespit etmek ve ölçmek için tasarlanmış bir cihazdır.. Nükleer fizik, nükleer tıp ve radyasyondan korunma gibi alanlarda temel bir araçtır. Ana işlevi, radyoaktif maddeler tarafından yayılan alfa, beta parçacıkları ve gama ışınları gibi iyonlaştırıcı parçacıkları saymaktır, dolayısıyla adı da "sayaç"tır.
operasyon
Geiger sayacının çalışması basit ama etkili bir prensibe dayanmaktadır: bir gazın iyonlaşması. Bunu yapmak için aşağıdaki temel parçalardan oluşur:
- Geiger-Müller tüpü: Sayacın kalbi, merkezi ince tel elektrotlu silindirik bir metal borudur. Silindir ile tel arasındaki boşluk, düşük basınçta argon gibi soy bir gazla doldurulur.
- Yüksek gerilim jeneratörü: Silindir ile tel arasına yüksek bir voltaj uygulanarak güçlü bir elektrik alanı oluşturulur. İyonlaştırıcı bir parçacık tüpe girdiğinde gaz molekülleriyle çarpışır, elektronları koparır ve pozitif iyonlar oluşturur. Açığa çıkan elektronlar elektrik alanı tarafından hızlandırılır ve diğer gaz molekülleriyle çarpışarak çığ adı verilen bir süreçte daha fazla iyon oluşturur. Bu elektron akışı, bir elektronik devre tarafından algılanabilen ve güçlendirilebilen kısa bir elektrik akımı darbesi üretir.
- Sayaç: Elektronik devre bu darbeleri sayar ve sonucu, belirli bir zaman aralığında tespit edilen parçacık sayısını gösteren bir ekranda gösterir. Yani çığın ürettiği her elektrik darbesi, iyonlaştırıcı bir parçacığın tespitini temsil eder. Elektronik devre bu darbeleri sayar ve bunları bir ekranda görüntüleyerek radyoaktif aktivitenin bir ölçüsünü sağlar.
Bazı ek ayrıntıları vurgulamak önemlidir; radyoaktif parçacıkların, elektronları gaz atomlarından koparmaya, yani pozitif iyonlar ve diğer yandan serbest elektronlar üretmeye yetecek enerjiye sahip olduğunu unutmayın. Çığ sırasında serbest bırakılan elektronlar elektrik alanı tarafından anoda (merkezi tele) doğru hızlandırıldığında, sürekli bir ölçüm gösterecek şekilde devam eden bir reaksiyon üretilir. Bunu önlemek ve her an hassas ölçümler yapabilmek için elektrik yükünün sürekli hale gelmesi engellenerek söndürme işlemi gerçekleştirilir. Bu söndürme için en yaygın uygulamalardan biri, elektronları ve iyonları absorbe etmek için az miktarda halojen gazı eklemek, böylece bir sonraki ölçüm için tüpün durumunu geri kazanmaktır.
Arduino ile Geiger sayacını oluşturmak için mevcut seçenekler
Geiger sayacının ne olduğunu öğrendikten ve nasıl çalıştığını anladıktan sonra, bir sonraki adım onu nasıl yapabileceğinizi bilmektir. İyonlaştırıcı radyasyonu ölçmek için kendi cihazınızı oluşturun ortamınızı kolayca, ucuza ve doğru bir şekilde yönetin.
En Amazon, Arduino ile uyumlu bir modülde önceden oluşturulmuş bu tüplerden birine sahipsiniz.bu da işleri çok kolaylaştırıyor. Üstelik bu sensörleri veya tüpleri ayrı ayrı satın almak kolay değil ve pahalılar. İnternetten Sovyet dönemine ait bazılarını ikinci el olarak bulabilirsiniz, ancak bunu satın almak en iyisidir:
También var bir araya getirilecek ilginç kitlerİhtiyacınız olan her şeyi içeren, çok yardımcı olabilecek ve 3D baskıyı kullanarak kendi kasanızı oluşturabileceğiniz ve böylece daha kompakt ve ticari olanlara benzer bir formata sahip olabileceğiniz:
Ve eğer bir DIY tamircisiyseniz ve istiyorsanız bileşenleri sıfırdan lehimleyin, bunu diğerini alabilirsiniz:
Daha sonra nasıl kurulacağını ve programlanacağını da analiz edeceğiz…