DETECTOR DE RADIACIóN SIMPLE

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Decidí usar una pequeña cámara de ionización con un amplificador de corriente construido en un transistor compuesto como sensor.

Pero cuando conecté la base del transistor compuesto directamente al cable del sensor, la corriente del colector estaba prácticamente ausente. Esperaba ver alguna corriente de fuga debido a la base flotante y la ganancia de decenas de miles. No sé si todos los transistores compuestos npn son tan buenos como estos MPSW45A, pero la corriente de fuga fue sorprendentemente baja y la ganancia parecía muy alta, quizás 30,000, con una corriente base de varias decenas de picoamperios. (Verifiqué la ganancia con una resistencia de prueba con una resistencia de 100 MΩ conectada a una fuente de alimentación con un voltaje de salida ajustable).

De repente, vi la oportunidad de usar estos componentes convencionales para hacer un sensor verdaderamente sensible. Agregué otro transistor como se muestra a continuación

¿Quién necesita resistencias de polarización? Utilicé una lata con un diámetro de unos 10 cm con un agujero en la parte inferior para el cable de la antena y el papel de aluminio que cubre la parte abierta. Rápidamente me di cuenta de que una resistencia conectada a una base 2N4403 (10 kΩ) es una buena idea para evitar daños por un cortocircuito. La eficiencia de este circuito fue excelente; ¡detectó fácilmente la rejilla de torio de la lámpara Coleman! Entonces, ¿por qué no agregar otro transistor compuesto? Parecía ridículo, pero esto es lo que construí:

Utilicé un voltaje de suministro de 9 V, pero recomendaría usar un voltaje ligeramente más alto para obtener suficiente potencial en la cámara de ionización. Se han agregado resistencias para proteger contra cortocircuitos accidentales, que pueden dañar rápidamente un transistor o un amperímetro. Durante el funcionamiento normal, tienen poco efecto sobre el funcionamiento del circuito.

Este circuito realmente funciona bien, y después de 5-10 minutos necesarios para estabilizarse, podría detectar una rejilla incandescente a una distancia de unos diez centímetros. Pero el circuito resultó ser sensible a los cambios de temperatura y las lecturas del amperímetro aumentaron con un ligero aumento de la temperatura en la habitación. Por lo tanto, decidí agregar compensación de temperatura construyendo un circuito idéntico, pero sin un cable de sensor conectado a la base del transistor, y encendiendo el dispositivo de medición entre los puntos de salida de ambos circuitos:

Parece un poco confuso, pero en realidad es bastante fácil de hacer. El circuito se ensambló en la misma lata que se usó en uno de los proyectos JFET descritos anteriormente, y todas las partes del circuito se montaron en una placa de circuito de 8 pines. Un lector atento notará que en realidad utilicé resistencias con una resistencia de 2.4 kOhm y 5.6 kOhm, pero estas diferencias en las clasificaciones no juegan un papel importante. También utilicé un condensador de bloqueo conectado en paralelo con una batería con una clasificación de, por ejemplo, 10 uF. El cable del sensor está conectado directamente a la base del transistor y pasa a través de un orificio perforado en el fondo de la lata. El circuito es bastante sensible a los campos eléctricos, por lo que es una buena idea tener una carcasa como esta.

Deje que el circuito se "caliente" unos minutos después de aplicar la tensión de alimentación, después de lo cual el amperímetro debería disminuir a valores muy pequeños. Si las lecturas del amperímetro son negativas, cambie el cable del sensor a la base de otro transistor y cambie la polaridad de la conexión del amperímetro. Si un voltaje notable cae en resistencias con una resistencia de 2.2 kOhm, puede ser de hasta un voltio, intente limpiar todo con un solvente y seque completamente. Cuando las lecturas del amperímetro sean bajas y estables, sostenga una fuente radiactiva, como una rejilla de gasa, en la ventana cubierta con papel de aluminio, y las lecturas deberían aumentar rápidamente. Se puede utilizar un voltímetro digital con una escala de hasta 1 V o un amperímetro con una escala de 100 μA como dispositivo de medición. El dispositivo de medición que se muestra a continuación ya tiene una escala calibrada en unidades de radioactividad, y una lectura de aproximadamente 2.2 se debe a la exposición a la rejilla incandescente.

¡Este es un sensor simple, dada su sensibilidad! Un experimentador activo puede probar otros transistores, muy probablemente compuestos, por ejemplo, MPSA18, o incluso un amplificador de corriente controlado por voltaje operativo, por ejemplo, CA3080 con un circuito abierto de retroalimentación.

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