Arduinoを使用したガイガーカウンタープロジェクトに適した回路設計はありますか?
その場合、さまざまな種類の放射線を検出するためにどのガイガーミュラー管を選択する必要がありますか?
Arduinoを使用したガイガーカウンタープロジェクトに適した回路設計はありますか?
その場合、さまざまな種類の放射線を検出するためにどのガイガーミュラー管を選択する必要がありますか?
安価なG-MチューブとArduinoボードを使用したガイガーカウンター用の優れたオープンソースの設計がいくつかあります。どちらが最適かは、達成したいことによって異なります。まず、検出したいものを見てみましょう。
(出典:ウィキペディア)
アルファ線:基本的にヘリウム4核(つまり、2つの陽子と2つの陽子)で構成されます中性子)。これらは比較的重く、正電荷を帯びているため、物質と強く相互作用します。しかし、それらの質量のために、それらは通常、数センチメートルの空気にしか浸透しません。アルファ粒子は一枚の紙でトラックに止められます。
気づかないかもしれませんが、ほとんどの煙探知器のセンサーはごく少量(〜0.2μg)のアメリシウムを使用しています- 241 sup> Am。
ベータ線:高エネルギーの電子で構成されています。これらの粒子は比較的軽いため、アルファ粒子よりもいくらか浸透する可能性があります。それでも、ベータ線は薄いアルミニウムのシートで止めることができます。
アルファ線とベータ線の放射体による人間の健康への大きなリスクは、それらが摂取または吸入されたときです。これらの場合、粒子は敏感な生体組織と密接に接触し、電離放射線はさまざまな種類の癌を引き起こす可能性があります。
ガンマ線:は、 X線よりも高い周波数と短い波長。
ガンマ線の考え方の1つは、一種の「超X線」のようなものです。ガンマ線は事実上何でも通過できます。効果的なシールドを構築するには、非常に厚い壁か、鉛などの原子量の大きいもので作られたシールドが必要です。
ガンマ線は太陽と星-これが私たちが「宇宙線」と呼ぶものの源です。
ガイガーカウンターで検出する放射線の種類を決定したら、次のステップはチューブの選択です。一般に、これらはすべて高電圧管であり、通常は約400Vで動作します。
現時点で入手可能な最も安価な管は、おそらくロシアの SI-3BGガイガーミュラー管です。これはeBayで約£5GBで購入できます。これらはあまり敏感ではありませんが、ベータ線とガンマ線に対しては問題なく機能することがわかりました。ただし、アルファ線は検出されません(前述のように、多くの煙探知器のセンサーの線源から放出されるものです!)
注意すべき点の1つは、これらのチューブが長さ約20mmから200mm以上までのすべての異なるサイズ。これは重要です。プロジェクト用にPCBを設計または購入する場合は、使用するセンサーに適合するように設計されていることを確認してください。
次の表に、最も人気のあるGMチューブと主な特徴:
各チューブの詳細については、以下のリンクを参照してください:
チューブの選択は、予算、検出する放射線の種類、およびGMカウンターで達成したい感度。
OK、これで放射の種類がわかり、ガイガーカウンターというチューブを選択しました。 Arduinoを使用するデザインがあります。
( 免責事項 :私はどの企業とも関係がありません。この回答に記載されています)
まあ、そこにはいくつかの良いデザインがあることがわかりました(Googleはここであなたの友達です)が、パック(IMHO)から際立っているのはガイガーカウンター-Arduinoとの放射線センサーボードですCookingHacksのRaspberryPi。
これはオープンハードウェアの設計であり、コードはGPLライセンスでダウンロードできます。
比較的シンプルな設計です。、そしてほとんど既製のキットがあります。 Arduinoおよび/またはRaspberryPi用のソフトウェアをダウンロードできます。キットを購入する場合は、シールド/ハットがArduinoUnoおよびR-Piのすべてのモデルでテストされていることを保証します。
または、回路図をダウンロードすることもできます。上記のリンクを使用して、独自のPCBを設計してください(ダウンロードできるGerberファイルやEagleファイルは提供されていないと思います)。
チュートリアルページには、便利な背景理論もすべて含まれています。ガイガーカウンターがどのように機能するか、そしてそれを最大限に活用する方法を理解する必要があります。
最終的な考え。 Arduinoを使用せずにガイガーカウンターを構築することを考えていた場合(はい、はい、私は知っています。しかし、このルートに行きたいと思っている奇妙な人々がいる可能性があります!)、まだいくつかの素敵なデザインがあります。
MightyOhmのガイガーカウンターもオープンソースであり、SBM-20ガイガーミュラー管を使用しています。繰り返しになりますが、キットとして入手できますが、DIYルートをご希望の場合は、デザインファイルをダウンロードできます。
これを確認し、このデザインをインターフェースに適合させます。 Arduinoもおそらく比較的簡単でしょう...
予算が非常に限られている場合は、ハッカデイに 15ドルのガイガーカウンターがあります。これは、ロシアのSI-3BG G-M管(上記で説明)と使い捨てカメラからの変更された電源を使用します。
私は、電子工学の勉強を始めたばかりで、このプロジェクトに参加したいと思っていた友人と一緒にこれらの1つを作成しました。それが機能することは確認できますが、15ドルの値札は非常に楽観的です。
(これを作成した後、私の友人は、彼女の次のプロジェクトは、より感度の高い、より良いものを設計することであり、アルファ線、ベータ線、ガンマ線を検出し、Arduino Unoを組み込んだものです。後から考えると、Cooking Hacksのデザインについて言及したはずです。..!)