作者FlyBrother (妳曾經是我的女孩...)
看板Physics
標題Re: [討論] 自製蓋格計數器的可能性
時間Wed Mar 30 16:26:34 2011
※ 引述《jinya14 (亂逛)》之銘言：
: 最近小孩發育需要吃魚 內人又很擔心捕撈的海魚有輻射汙染
: 所以想買一台簡便的輻射偵測儀
: 上網查了一下拍賣的價錢 挖賽 兩萬塊到四萬不等 太貴了
: 後來想想有沒有可能自己做
: Wiki了一下 原來蓋格計數器是利用充了鹵素與惰性氣體的金屬圓管
: 管子中間有金屬電極 在管壁與中間的金屬絲間通高電壓(300~1000 V)
: 略低於氣體的放電電壓 然後當管子有高能粒子射入的時候會幫助
: 管內氣體游離而放電
: 原理很簡單 聽起來就是日光燈的點燈器一樣的東西
: 上網Google了一下DIY的網站，有人把周邊的電路也做好了
: http://letsmakerobots.com/node/18220?page=1
: 我還沒仔細探究 大體上應該是當有輻射源接近時候會發出答答答聲響
: 的設計 因為是簡易DIY 所以不可能有液晶螢幕顯示精確的輻射量
: 但是只要能找到可以比較的輻射源就可以知道能不能成功了
: 雖簡陋但功能足夠 可以接受
: 其原理就是用線圈產生高壓電 用555電晶體產生脈衝訊號
: 若高壓電脈衝被放射源激發放電 就能夠產生規律的答答聲 就像電影裡演的一樣
: 很簡便用乾電池就可以驅動 我家有個壞掉的電蚊拍 裡面的線圈能
: 產生600V電壓 我想就用它來做電源
: 問題是 那根蓋格管要去哪裡生?
: 方案一 香港eBay
: http://stores.ebay.com.hk/SOVCOM/Geiger-Tube-Counter-/_i.html?_fsub=1003959014
: 一千塊台幣含運費打死 但我還是覺得有點貴
: 方案二 用日光燈管的氖氣點燈器 十塊錢買兩個
: 外面包一圈鋁箔當作負極 前提是 這種點燈器裡面沒有鹵素(吧?)
: 不知道鹵素要幹嘛用的 也不知道為什麼蓋格要設計成同心圓狀的電極
: 是因為這樣的圓形電場比較對稱 能夠公平的偵測三百六十度角的輻射嗎 ?
: 還有為什麼要用金屬管? 是因為高能粒子才能夠穿透金屬
: 而較低頻/靜電 的電磁波無法入射 而被屏蔽掉 可避免無謂的雜訊嗎?
: 希望大家能夠一起討論一下
Geiger-Mueller detector在探測器的分類裡歸類於正比計數器(properional
counter),它不一定要是圓筒狀,也有針狀的.長得像電容的原則上差不多都行.
外層多為金屬是因為中心為正極,外層為負極,塑膠總不能當負極吧~~~但金屬
可能會屏蔽掉低能量的粒子,所以Geiger-Mueller detector會開一個小口只用
薄一點的材質讓低能量粒子跑進去.Geiger-Mueller detector的雜訊來源,我猜啦,
與其擔心外面的電磁波跑進去倒不如擔心加這麼大的高壓自己產生的訊號.你說的
那個網路上自己做的電路恐怕本身雜訊就很多.阻抗是否匹配等都很麻煩.
還有你提到因為自己做的很陽春所以沒有螢幕啥的,其實這個東西本身不太需要
螢幕,你看電影裡出現這玩意兒大多只伴隨著一連串的"嘎嘎"聲而已,因為Geiger-
Mueller detector沒有能量解析度可言,所有能量的粒子打過來它都會給出一樣
大小的訊號,"嘎嘎"聲就夠了,加個buzzer就行.
Geiger-Mueller detector 裡加鹵素(BF3)主要是探測熱中子.若是一般用途
的話大多注入Ar(90%)和甲烷(10%).要測快中子就要填入氫,He,甲烷等.
要探測gamma就加入一些重一點的惰性氣體,如Kr或Xe. 但要自己DIY很困難,
因為管中的氣體純度要很高,尤其不可以有空氣,否則不容易被離子化而產生訊號.
內部氣體甚至會自己產生訊號(光電效應)而需要所謂"quench gas"來壓制
自體產生的訊號,大多是用多原子氣體.
既然是為了你的小孩子,我建議買一台portable high-purity germanium detector,
可以測出整條魚的完整gamma能譜,能量解析度到keV等級,要測之前請用數十塊銅磚
把魚和探測器包起來以免不小心測到你家廚房的環境輻射能譜. 今天晚餐如果沒有
要吃魚,還可以把它搬到地下室測量微中子和原子核的散射截面,手頭寬裕一點
還可以多買幾個作成陣列找尋暗物質,沒找到也可以在exclusion plot上畫掉一塊,
順便對科學做出一點貢獻. 一機多用,屬於居家必備物品,有興趣請洽HOLA...啊不...
有興趣請洽Canberra公司,一台大概百來萬. 但為了孩子,一切都值得你說是吧!!
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→ bear0418:我..我心動了 03/30 16:30
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推 HDT:我...也心動了 但是皮包沒有動= = 03/30 16:56
推 windygod:心動就會心痛............何不食鮑魚 03/30 17:25
推 nightkid:鮑魚很多都不新鮮 吃太新鮮的又容易犯法 03/30 17:33
推 xgcj:樓上怪怪的 03/30 17:36
→ windygod:HDT:我覺得最近的夜童大有點崩壞= = ? 03/30 17:47
推 jerry78424:鮑魚好吃嗎？有推薦的店嗎 03/30 18:39
推 HDT:我怎覺得我在別的板有看過jerry 是錯覺嘛? 03/30 18:40
→ MOONRAKER:果然 我勉強有猜到 不同氣體能階不同 對應不同粒子輻射 03/30 18:45
推 jinya14:專業 03/31 18:17
推 Entropy1988:解釋得好詳細，受教了。 03/31 20:37
推 Federerstone:好強大 04/14 21:07