Principe d'un détecteur GM

Ce tube, dont la production débute dans les années 60, fait parti des surplus russe (ex URSS). Il détecte les rayon Beta et Gamma. Un peu encombrant et pas très sensible, il suffit à la détection classique de la radioactivité.

Capteur Geiger CTC-5

Ce tube, dont la production débute dans les années 60, fait parti des surplus russe (ex URSS). Il détecte les rayon Beta et Gamma. Un peu encombrant et pas très sensible, il suffit à la détection classique de la radioactivité.
  • Gamma radiation sensitivity (Cs137): MED – 0.28mkR∙s-1
  • Tension de démarrage : 280...330 V
  • Tension de travail : 360...440 V
  • Tension de plateau : au moins 80 V
  • Plateau slope = 0.125% / 1 V
  • Bruit de fond max. naturel : 27 pulses / min
  • Résistance de charge : 5...10 MOhm
  • Capacité parasite admissible des circuits d'entrée : 10 pF
  • Transit capacitor : 7...10 pF
  • Plage de température admissible : -40 ... +50 OC

Il s'agit d'un simple détecteur (indicateur) miniature fait maison de radioactivité (rayonnement ionisant), qui utilise un tube capteur Geiger-Muller (GM). Il s'agit d'un détecteur (indicateur), pas d'un compteur, car il n'est pas équipé d'un appareil de mesure, mais uniquement d'une indication optique et acoustique. Mais l’appareil pourrait également servir de base à un compteur analogique ou à un compteur numérique.

Mon tube Geiger - Muller (GM) est de type STS-5 (СТС-5) fabriqué en ex-URSS, sensible aux radiographies bêta et gamma. Il pourrait être remplacé par un tube SBM-20 (СБМ-20) très similaire mais plus récent. Le tube Geiger utilisé nécessite une tension de 400V. Ceci est généré par un inverseur de commutation avec des transistors T1 et T2. T1 agit comme un oscillateur qui pilote le transformateur miniature Tr1. Tr1 est un transformateur haute tension pour tubes CCFL. Pour une meilleure efficacité, j'ai remplacé le noyau avec entrefer par un noyau sans entrefer. Le primaire est rembobiné en 2 x 15 tours de 0,3 mm de diamètre. Le secondaire d'origine reste inchangé, il fait environ 1000 à 1200 tours. T2 agit comme une rétroaction. Lorsque la tension sur C5 atteint 400 V, le courant commence à circuler à travers les zeners ZD1 et ZD2 et réduira le cycle de service de l'oscillateur. La tension totale de la diode Zener (ZD) est de 400 V. Vous pouvez également utiliser un nombre différent de zeners, de transils ou de varistances à oxyde métallique tant que la somme des tensions reste de 400 V. L'objectif lors de la conception du circuit était une très faible consommation. J'ai utilisé une régulation de tension avec retour au lieu d'une simple régulation parallèle avec perte. Tr1 serait lui-même capable de fournir 400 V, mais l'utilisation d'un multiplicateur de tension réduit la consommation électrique (une tension secondaire plus faible permet de réduire les pertes dans le noyau du transformateur, les pertes capacitives, etc.). Le tube Geiger fonctionne dans la connexion la plus simple – sans mise à la terre. Les impulsions sont amplifiées par les transistors T3 et T4 et ensuite indiquées à l'aide d'un petit haut-parleur (environ 8 à 32 ohms) et d'une diode LED rouge très brillante. La LED est alimentée par un circuit doubleur de tension, car sa chute de tension est d'environ 1,6 à 2 V et la tension d'entrée n'est pas suffisante à elle seule pour l'allumer. J'ai utilisé un petit haut-parleur de 16 ohms provenant d'un vieux moniteur LCD. La douille du tube Geiger peut être utilisée de la même manière que les fusibles tubulaires de 6,3 x 32 mm. Le détecteur indique environ 25 impulsions par minute à un fond normal de 10uR/h (équivalent à environ 0,1 uSv/h). L'appareil que j'ai pu construire avec des dimensions de seulement 110 x 50 x 15 mm. La longueur est déterminée par la longueur du tube. L'appareil est alimenté par une pile AA ou AAA 1,5 V ou une pile rechargeable NiCd ou NiMH 1,2 V. La consommation de courant n'est que d'environ 4 mA. Les piles rechargeables AA NiMH atteignent une capacité d'environ 2400mAh, et permettent ainsi jusqu'à 600h de fonctionnement par charge.


Sources et références

[ 1] Compteur GM Danyk

[ 2] Chapter4