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TROVATO, nei miei files vecchi, scaricato col 5800 (per fortuna). Ecco estratta la parte che ci interessa.
Descriviamo qui un contatore Geiger-Müller portatile, con visore digitale e consumo
ridotto.
La sua sensibilità ( 0.01 Becquerel ) consente misure attendibili della radiazione di
fondo naturale (≈0.4 Bq), ed il sensore usato, dotato di finestra sottile, permette di
rilevare anche particelle α.
Il fondo scala (200 Becquerel) supera di molto l'intensità di rischio per esposizione a
sorgenti radioattive intense. La soglia di attenzione è infatti di 2 Bq: con una esposizione
ad una tale attività prolungata per un anno si raggiunge la dose massima consentita per la
popolazione civile, pari ad una dose equivalente di 600 millirem/anno.
Il tempo di acquisizione di una misura è variabile tra 1 e 10 secondi.
Il contatore è montato in una scatola di 15×8×3 cm e pesa circa 250 grammi (inclusa
la batteria alcalina da 9 volt).
L'alimentatore ad alta tensione è ottimizzato per basso consumo, ed utilizza un
oscillatore a rilassamento formato da un solo transistor ed un doppio avvolgimento nprimario del trasformatore per alta frequenza. La durata di una batteria in condizioni di
funzionamento continuo supera la settimana.
Lo strumento non contiene componenti fragili, fatta eccezione per il tubo Geiger che,
per poter rivelare particelle alfa, è dotato di una finestra frontale di mica molto sottile
(diametro 9mm, 2.5 mg/cm2). Le particelle beta e gamma possono invece attraversare
anche le pareti del tubo (lunghezza attiva 27 mm, 250 mg/cm 2). La sensibilità dello
strumento è maggiore quindi per beta e gamma, e lo strumento risulta direzionale per le
alfa.
Il tempo morto è τ=0.1 millisecondi (pertanto effetti di non linearità diventano
apprezzabili solo per attività superiori a 100 Bq).
Le norme per un uso corretto del sensore sono molto semplici: normalmente basta
lasciare in sede il cappuccio di plastica che protegge la finestra. In queste condizioni lo
strumento non risente degli eventuali urti accidentali e conta correttamente beta e gamma.
Solo se si vuole rivelare la presenza di alfa è necessario sfilare il cappuccio di plastica.
Esso è forato per evitare che la finestra possa venire rotta per effetto della pressione
dell'aria imprigionata quando si rimette in sede il cappuccio. E' opportuno quindi evitare
di ostruire con le dita il foro quando si inserisce o si rimuove la protezione, perchè il
tubo danneggiato non è riparabile, e può solo essere sostituito.
L’alimentazione a circa 550V è prodotta da un oscillatore a rilassamento, ottimizzato per
basso consumo, costituito da un solo transistor (BC149) che guida il primario di un
piccolo trasformatore 1::100 (3 spire:: 300 spire su pot-core B50 Thomson Φ=15mm) e
retroazionato attraverso un secondario ausiliario a rapporto 1::1.. La tensione alternata
del secondario è rettificata da una coppia di diodi che caricano due condensatori in serie
e stabilizzata da una serie di 4 zener da 150V e infine filtrata da un RC prima di essere
fornita tramite un resistore da 1MΩ all’anodo del tubo Geiger.
Il segnale è prelevato tramite un filtro CR passa-alto e squadrato da un formatore di
impulso (un monostabile costituito da due porte NAND (1/4 74132) e un RC da 30μs)
prima di essere inviato al contatore (ICL7224) che funge anche da circuito pilota per il
visore a cristalli liquidi (H1332C-C).
Un astabile costituito da altre due porte NAND (1/4 74132) e due RC fornisce
l’intervallo di tempo (aggiustabile a10 secondi tramite un potenziometro da 1MΩ) per
l’acquisizione, e il tempo di mantenimento sul visore del conteggio acquisito (≈5 secondi
alla fine dei quali il contatore è resettato a zero).
La tensione (5V) di alimentazione dei circuiti integrati è stabilizzata da un ICL7663 e lo
stato di carica della batteria da 9V è controllato da una porta NOR (1/4 CD4070) che
confronta una frazione della tensione ai capi della batteria con la tensione di soglia
(≈2.5V) del MOSFET e quando essa scende sotto il valore prefissato attiva il segnale
“Low Battery”.
Si usa uno ZP1401 (tubo Geiger prodotto dalla Philips) che richiede alimentazione d350V a 600V. Ha finestra in mica (2.5 mg/cm 2) e parete del tubo in ferro con densità
superficiale di 250 mg/cm2. Tempo morto massimo: 90μs, capacità parassita: 1pF, gas
rivelatore: miscela di neon, argon e alogeno.
