GEIGER COUNTER 

realizzato con  ARDUINO Open Source

"Electronics design"  di R.Chirio

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Aprile 2011

Realizzazione di un sofisticato e completo Geiger Counter con funzioni di rate-meter e scaler.

Questa pagina è per lo studio e per interfaccia hardware composta da generatore HV, circuito discriminatore e generatore segnali beep.

Per visualizzazione e parte digitale, si utilizza la scheda commerciale, denominata Arduino 2009 oppure Arduino Uno, composta da scheda e display 16 x 2

 

vedi: http://spazioinwind.libero.it/andrea_bosi/appunti/2010/geig_enotria.htm

  

 

vedi il test del proff. Bosi: http://www.youtube.com/watch?v=VCso-0n558g

 

  

 Caratteristiche:

- Alimentazione 5V consumo max 30mA (USB)

- Tensione HV fissa a 400V e 900V

- Circuito Discriminatore parametri fissi

- Cicalino audio a volume fisso

- Uscita Impulsi TTL per Arduino

- Uscita segnale audio per CDV

  

 

      

 

 

 SCHEMA ELETTRICO versione semplificata HV fisso 400 e 900V

      

 

 Descrizione 
Schema V. 1.1

- Alimentazione 5V, prelevabile dalla scheda Arduino oppure da 6-9V tramite un regolatore 7805, il consumo è basso, meno di 30mA, basta anche un 78L05.

- Lo stadio con U1 ha la funzione di generare la frequenza di circa 2khz necessaria per pilotare il circuito HV, il segnale ad onda quadra esce dal piedino 3 e va a pilotare il MosFet tipo tipo FQP2N60 o il BSP300.

- L'alta tensione viene generata in configurazione Step-up, recuperando gli impulsi di apertura dell'induttore L1.

- Il circuito duplicatore formato da D1, D2 e D3 e da C5, C6 e C1 permette di ottenere circa 1000V a vuoto, sufficiente per le sonde americane da 900V.

- Utilizzando gruppi di diodi zener da 400mW 100V (D6 e D7) è possibile controllare con precisione la tensione in uscita bloccando il funzionamento dell'oscillatore 555, quando la tensione supera la soglia prefissata.

- Il deviatore S1 permette di selezionare la tensione in uscita da 400V a 900V, deve essere usato un deviatore a doppia sezione per garantire l'isolamento.

- Il circuito HV termina sul connettore per il Tubo geiger, adatto quindi a collegare varie sonde, si può usare un BNC da pannello collegando a massa il corpo esterno. Il tutto va realizzato con le distanze per garantire l'isolamento a 1000V.

- Attraverso il condensatore C11 è possibile prelevare il segnale impulsi e portarlo al circuito trigger.

- Il circuito trigger utilizza un integrato tipo 4093, dove la rivelazione impulsi è a carico della prima sezione, la seconda sezione inverte il segnale per avere impulsi positivi.

- La terza e quarta sezione generano l'impulso adatto al pilotaggio del buzzer e del LED che darà il lampeggio per ogni impulso generato dal tubo geiger.

- Dall'uscita della prima sezione del 4093 possiamo prelevare il segnale con impulso TTL 5V  adatto a entrare sulla scheda Arduino, per effettuare il conteggio degli impulsi.

- Eventuale segnale audio è presente sempre all'uscita della prima sezione e si può collegare a ingresso audio PC per diagramma tramite programma CDV.

 

 

 SCHEMA ELETTRICO versione HV regolabile

- Ecco come modificare la parte HV per ottenere l'uscita variabile da 100 a circa 2000V.

- Lo schema dell'oscillatore rimane simile al precedente, viene introdotto il comparatore LM358 che dovrà essere alimentato dal 5V.

- Effettuando la regolazione con il trimmer R8 è possibile variare la tensione HV da 100V a 2000V circa, con la stabilità della stessa in quanto la lettura avviene tramite il partitore R6/R9

- Per il resto del circuito utilizzare lo schema precedente sostituendo solo la parte HV

- Si è visto in pratica che si ottengono migliori prestazioni per la conversione HV andando a 6V migliorando cioè il pilotaggio del Mos-fet, modificare il 7805 con un 7806 oppure usare un LM317 regolabile.

    

 

 Campioni per taratura geiger

Disponibili campioni Pechblenda sotto piombo per la taratura Geiger Counter.

 

Contenitori diam. 29mm oppure 20mm, valori a richiesta da 0,100 mRem a 2 mRem, emissione 

 

- Alpha, Beta + gamma (minerale libero)

 

- Beta + Gamma  (Minerale inglobato in resina)

 

- Solo Gamma (Minerale schermato con alluminio 1mm)

 

 

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