عداد جيجر - جهاز مراقبة الإشعاع الفردي ، جهاز قياس الجرعات المنزلية أو مستشعر الخلفية ، مدرج في مجموعة وحدات القياس

عداد جيجر - جهاز الاستشعار الرئيسي لقياس الإشعاع. يسجل أشعة جاما ، ألفا ، بيتا الإشعاع والأشعة السينية. لديه أعلى حساسية بالمقارنة مع الطرق الأخرى لتسجيل الإشعاع ، على سبيل المثال ، غرف التأين. هذا هو السبب الرئيسي لتوزيعه على نطاق واسع. وتستخدم أجهزة الاستشعار الأخرى لقياس الإشعاع نادرا جدا. تقريبا جميع أجهزة مراقبة قياس الجرعة بنيت على عدادات جيجر بدقة. يتم إنتاجها بكميات كبيرة ، وهناك أجهزة ذات مستويات مختلفة: من مقاييس القبول العسكرية إلى السلع الاستهلاكية الصينية. الآن لشراء أي جهاز لقياس الإشعاع ليست مشكلة.

التوزيع العالمي لأدوات قياس الجرعة لم يتم بعد. وهكذا ، وبحلول عام 1986 ، أثناء حادث تشرنوبيل ، تبين أن السكان لم يكن لديهم ببساطة أجهزة استطلاع لقياس الجرعات ، الأمر الذي زاد من تفاقم عواقب الكارثة. في نفس الوقت ، على الرغم من انتشار راديو الهواة والدوائر للإبداع التقني ، لم يتم بيع عدادات جيجر في المتاجر ، لذلك كان تصنيع أجهزة قياس الجرعة العصامي ذاتيًا أمرًا مستحيلاً.

جيجر عدادات مبدأ العمل

هذا هو جهاز electrovacuum مع مبدأ بسيط للغاية من العملية. مستشعر الإشعاع المشع هو عبارة عن غرفة معدنية أو زجاجية مزودة بمعدنة مليئة بغاز خامل تم تفريغه. في وسط الكاميرا لديك قطب كهربائي. ترتبط الجدران الخارجية للغرفة بمصدر الجهد العالي (عادة 400 فولت). قطب كهربائي داخلي - إلى مضخم حساس. الإشعاع المؤين (الإشعاع) هو تيار من الجسيمات. انهم حرفيا نقل الإلكترونات من الكاثود عالية الجهد إلى خيوط الأنود. إنه يؤدي ببساطة إلى جهد يمكن قياسه بالفعل عن طريق التوصيل بمكبر للصوت.

حساسية عالية من عداد جيجر ويرجع ذلك إلى تأثير الانهيار الجليدي. الطاقة التي يسجلها مكبر الصوت عند المخرج ليست طاقة مصدر الإشعاع المؤين. هذه هي طاقة وحدة تزويد الطاقة ذات الجهد العالي في الجرعات نفسها. جسيم مخترق لا ينقل سوى الإلكترون (شحنة الطاقة ، والتي تتحول إلى تيار ، يسجلها العداد). بين الأقطاب أدخلت خليط غاز يتكون من الغازات النبيلة: الأرجون ، النيون. وهي مصممة لإطفاء التصريفات ذات الجهد العالي. في حالة حدوث مثل هذا التفريغ ، فإنه سيكون موجبًا كاذبًا للعداد. تتجاهل دارة قياس لاحقة هذه القيم الشاذة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أيضًا حماية مصدر الطاقة الكهربي العالي منها.

توفر دارة الطاقة في عداد جيجر تيار الإخراج في عدة ميكروامبيرات عند جهد ناتج 400 فولت. يتم تحديد القيمة الدقيقة لجهد العرض لكل ماركة من العدادات وفقًا لمواصفاتها الفنية.

جيجر القدرات عدادات ، وحساسية ، والانبعاثات المسجلة

بمساعدة من عداد جيجر ، يمكن تسجيل أشعة جاما وبيتا وقياسها بدقة. لسوء الحظ ، لا يمكنك التعرف على نوع الإشعاع مباشرة. يتم ذلك بشكل غير مباشر عن طريق تثبيت الحواجز بين جهاز الاستشعار والهدف أو التضاريس التي يتم فحصها. أشعة جاما لديها نفاذية عالية ، ولا تتغير خلفيتهم. إذا اكتشف الجرعات إشعاع بيتا ، فإن تثبيت حاجز فصل ، حتى من صفائح معدنية رقيقة ، من شأنه أن يمنع تدفق جسيمات بيتا بالكامل تقريبًا.

لم تستخدم مجموعات مشتركة من dosimeters الفردية DP-22 ، DP-24 عدادات جيجر. بدلا من ذلك ، تم استخدام جهاز الاستشعار غرفة التأين هناك ، لذلك كانت حساسية منخفضة للغاية. أدوات قياس الجرعات الحديثة على عدادات جيجر أكثر حساسية لآلاف المرات. معهم ، يمكنك تسجيل التغييرات الطبيعية في إشعاع الخلفية الشمسية.

ميزة رائعة من عداد جيجر هي حساسيته ، وهي أعلى بعشرات أو مئات من المرات من المستوى المطلوب. إذا تم تشغيل العداد في غرفة رصاص محمية بالكامل ، فسوف تظهر خلفية إشعاع طبيعية ضخمة. هذه القراءات ليست عيباً في تصميم العداد نفسه ، والذي تم التحقق منه من خلال العديد من الفحوصات المخبرية. هذه البيانات هي نتيجة للخلفية الكونية الإشعاعية الطبيعية. توضح التجربة فقط مدى حساسية عداد Geiger.

وبوجه خاص لقياس هذه المعلمة ، تشير الخصائص التقنية إلى قيمة حساسية عداد عداد نبضات القدرة النبضية (نبضات لكل ميكروثانية). أكثر من هذه البقول ، كلما زادت الحساسية.

قياس الإشعاع بواسطة عداد جيجر ، دائرة قياس الجرعات

يمكن تقسيم دائرة قياس الجرعات إلى وحدتين وظيفيتين: وحدة تزويد طاقة عالية الجهد ودائرة قياس. امدادات الطاقة عالية الجهد - التناظرية. إن وحدة القياس على مقاييس الجرعات الرقمية هي دومًا رقمية. هذا هو عداد النبض ، والذي يعرض القيمة المقابلة في شكل أرقام على مقياس الصك. لقياس جرعة الإشعاع ، من الضروري حساب النبضات في الدقيقة ، 10 ، 15 ثانية أو قيم أخرى. يعيد وحدة التحكم الدقيقة حساب عدد النبضات إلى قيمة محددة على مقياس الجرعة في وحدات الإشعاع القياسية. في ما يلي أكثرها شيوعًا:

الأشعة السينية (عادة ما تستخدم الأشعة السينية) ؛
Sievert (mikrozivert - mSv)؛
باير.
رمادي ، سعيد
كثافة التدفق في microwatts / m2.

Sievert هي وحدة قياس الإشعاع الأكثر شيوعًا. وترتبط جميع القواعد به ، ولا يلزم أي عمليات إعادة حساب إضافية. Rem - وحدة لتحديد تأثير الإشعاع على الكائنات البيولوجية.

مقارنة عداد جيجر تصريف الغاز مع جهاز استشعار الإشعاع أشباه الموصلات

عداد جيجر هو جهاز لتفريغ الغاز ، والاتجاه الحالي للإلكترونيات الدقيقة هو التخلص الشامل منها. وقد تم تطوير العشرات من المتغيرات من أجهزة استشعار الإشعاع أشباه الموصلات. مستوى الإشعاع الخلفية المسجل بها أعلى بكثير من عدادات جايجر. حساسية مستشعر أشباه الموصلات هو أسوأ ، ولكن لديه ميزة أخرى - فعالية التكلفة. أشباه الموصلات لا تتطلب قوة عالية الجهد. بالنسبة لمقاييس الجرعات المحمولة التي تعمل بالبطارية ، فهي مناسبة تمامًا. ميزة أخرى هي تسجيل جسيمات ألفا. حجم الغاز للمتر أكبر بكثير من مستشعر أشباه الموصلات ، ولكن لا تزال أبعاده مقبولة حتى بالنسبة للتكنولوجيا المحمولة.

قياس الإشعاع ألفا وبيتا وغاما

أشعة غاما هي الأسهل في القياس. هذا هو الإشعاع الكهرومغناطيسي ، وهو عبارة عن تيار من الفوتونات (الضوء هو أيضا تيار من الفوتونات). على عكس الضوء ، لديه تردد أعلى بكثير وطول موجي قصير جدًا. هذا يسمح لها اختراق الذرات. في الدفاع المدني ، إشعاع غاما هو اختراق الإشعاع. وهو يخترق جدران المنازل والسيارات والهياكل المختلفة ويحتفظ بها فقط من خلال طبقة من الأرض أو الخرسانة على بعد عدة أمتار. يتم إجراء تسجيل كمات غاما بتخفيض جرعات الجرعات وفقًا لإشعاع غاما الطبيعي للشمس. لا مصادر الإشعاع المطلوبة. إنه شيء آخر تمامًا مع إشعاع بيتا وإشعاع ألفا.

إذا كان الإشعاع α (الإشعاع ألفا) مؤينًا ، فإنه يأتي من كائنات خارجية ، فهو آمن تقريبًا وهو عبارة عن تيار من ذرات الهيليوم. إن نطاق ونفاذ هذه الجسيمات صغير - بضعة ميكرومترات (بحد أقصى مليمتر) - اعتمادًا على نفاذية الوسيط. بسبب هذه الميزة ، فإنه لا يتم تسجيل تقريبا مع عداد جيجر. في الوقت نفسه ، يعد تسجيل إشعاع ألفا مهمًا ، لأن هذه الجسيمات خطيرة للغاية عندما تخترق داخل الجسم مع الهواء والغذاء والماء. لمراتهم يتم استخدام عدادات جايجر محدودة. أجهزة استشعار أشباه الموصلات الخاصة هي أكثر شيوعا.

يتم تسجيل الإشعاع بيتا بشكل مثالي بواسطة عداد جيجر ، لأن جسيم بيتا هو إلكترون. يمكن أن تطير مئات الأمتار في الغلاف الجوي ، ولكن تمتصه جيدا من الأسطح المعدنية. في هذا الصدد ، يجب أن يكون عداد جيجر نافذة من الميكا. الغرفة المعدنية مصنوعة بسماكة صغيرة. يتم اختيار تركيبة الغاز الداخلي بطريقة تضمن انخفاض صغير للضغط. يتم وضع كاشف الإشعاع بيتا على مسبار بعيد. في الحياة اليومية ، هذه الجسيمات ليست منتشرة على نطاق واسع. هذه هي المنتجات العسكرية في المقام الأول.

مقياس الجرعات الفردية مع عداد جيجر

هذه الفئة من الأجهزة حساسة للغاية ، على عكس النماذج القديمة مع غرف التأين. يتم تقديم نماذج موثوق بها من قبل العديد من الشركات المصنعة المحلية: "Terra" ، "MKS-05" ، "DKR" ، "Radeks" ، "RKS". هذه كلها أجهزة قائمة بذاتها مع إخراج البيانات على الشاشة بوحدات قياسية. هناك طريقة للإشارة إلى الجرعة المتراكمة من الإشعاع ، وكذلك مستوى الخلفية الآنية.

الاتجاه الواعد هو بادئة الجرعات المنزلية إلى الهاتف الذكي. يتم إنتاج هذه الأجهزة من قبل الشركات المصنعة الأجنبية. لديهم قدرات تقنية غنية ، وهناك وظيفة من تخزين المؤشرات ، وتكاليفها ، وإعادة الحساب وجمع الإشعاع للأيام والأسابيع والأشهر. وحتى الآن ، وبسبب انخفاض حجم الإنتاج ، فإن تكلفة هذه الأجهزة مرتفعة للغاية.

مقاييس الجرعات المنزلية ، لماذا هم بحاجة؟

عداد جيجر هو عنصر محدد في الجرعات ، وهو غير قابل للوصول بشكل كامل للإنتاج المستقل. بالإضافة إلى ذلك ، يتم العثور عليها فقط في مقاييس الجرعات أو تباع بشكل منفصل في متاجر الراديو. إذا كان هذا المستشعر متاحًا ، يمكن تجميع جميع المكونات الأخرى لمقياس الجرعات بشكل مستقل عن أجزاء من الإلكترونيات الاستهلاكية المختلفة: أجهزة التلفزيون ، اللوحات الأم ، إلخ. تتوفر الآن حوالي 12 تصميمًا على مواقع ومنتديات الراديو للهواة. من الجدير جمعها ، لأن هذه هي الخيارات الأكثر نضجا ، لديها دروس مفصلة لإعداد وتعديل.

دائمًا ما تتطلب الدائرة لتشغيل عداد جيجر مصدر جهد عالي. جهد التشغيل القياسي للمتر هو 400 فولت. يتم الحصول عليه وفقًا لدائرة مولد الحجب ، وهذا هو العنصر الأكثر تعقيدا في دائرة قياس الجرعات. يمكن توصيل خرج العداد بمكبر صوت منخفض التردد وحساب النقرات في السماعة. يتم تجميع هذا المقياس في حالة الطوارئ ، عندما لا يكون هناك وقت للإنتاج. نظريًا ، يمكن توصيل خرج عداد جيجر بمدخل الصوت للمعدات المنزلية ، مثل الكمبيوتر.

يتم تجميع جميع القياسات الذاتية المصاحبة للقياسات الدقيقة على المتحكمات الدقيقة. ليست هناك حاجة إلى مهارات البرمجة هنا ، حيث يتم تسجيل البرنامج جاهزًا من الوصول المجاني. الصعوبات هنا هي نموذجية للإنتاج الإلكتروني المنزلي: الحصول على لوحة الدوائر المطبوعة ، لحام المكونات الراديوية ، وجعل القضية. كل هذا يتم حلها في ورشة صغيرة. يتم إجراء أجهزة قياس الجرعات الذاتية من عدادات جايجر في الحالات التي: