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Mesurez la radioactivité sans avoir besoin d’un tube Geiger

(Dernière mise à jour le: 10 août 2021)

Robert Gawron montre comment construire un capteur de rayonnement nucléaire en utilisant la photodiode comme détecteur.

 

Bien qu’il existe de nombreuses façons de mesurer les niveaux de rayonnement, la plupart des méthodes dans l’arène amateur sont basées sur Geiger-Müller. Une alternative est l’utilisation de semi-conducteurs pour détecter les interactions entre le rayonnement ionisant et la jonction p-n. Un projet publié par Robert Gawron explore les possibilités de capteurs à semi-conducteurs dans l’espace diY.

La sortie du capteur fonctionne plus ou moins comme un compteur Geiger: plus la radioactivité est élevée, plus les impulsions produites dans la sortie de l’appareil sont élevées. Il est construit à l’aide de trois photodiodes en parallèle, polarisées à l’aide de quatre batteries 12V. Le premier étage d’amplification consiste en un amplificateur à transimpédance, suivi d’un amplificateur inverseur. Le schéma de circuit est disponible dans le post. Il existe deux sorties possibles pour l’appareil : analogique ou numérique. Avec une sortie analogique, un oscilloscope peut être connecté, tandis que la sortie numérique, avec un niveau logique de 12V, peut être collectée et analysée après sa production.

Tout le matériel du projet a été conçu à l’aide de Kicad, et les données sont stockées à l’aide de NUCLEO-F091RC avec une petite planche à pain attachée. Cela permet de regarder les résultats en temps réel via un petit écran LCD, ainsi que de les collecter pour une analyse plus approfondie. Vous trouverez plus d’informations sur le projet d’enregistrement des données ici. Un script simple pour tracer les résultats a été créé à l’aide de R et crée un graphique de l’évolution des nombres par minute au fil du temps et un histogramme des nombres par rapport au pourcentage.

L’appareil fini de Gawron n’est pas utilisable sans blindage approprié contre la lumière EMI, et son châssis doit être à la fois en métal et mis à la terre. Il est recommandé de percer un petit trou où se trouvent les photodiodes et de le recouvrir de papier d’aluminium pour faciliter la pénétration de la radioactivité. De nombreux aspects de la conception sont flexibles pour l’utilisateur, et les fichiers matériels et logiciels du projet sont disponibles sur GitHub.

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