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利用盖革计数器模块自制一款桌面辐射探测摆件 |
本帖最后由 auroraAA 于 2023-11-9 11:53 编辑 在我们的日常生活中,许多物质都会释放出无形的辐射。例如老式的闹钟、某些岩石和矿物、甚至某些食品都可能产生辐射。持续的高剂量辐射暴露可能对人体造成危害,因此监测辐射水平非常重要。今天,我们将一起探索辐射的神秘世界,并制作一个既实用又有趣的辐射探测器,平常作为桌面钟表摆件,也可移动作为手持式盖革计数器使用。 视频教程 材料清单 2. ESP32墨水屏开发板 3. 3.7V锂电池 4. 美观实用的外壳 工作原理 盖革计数器(通常称为“盖革-米勒计数器”或简称“GM计数器”)是一种用于检测和测量电离辐射的仪器。它主要用于测量α、β和γ辐射。 以下是盖革计数器的基本工作原理: 1. 构造:盖革计数器主要由一个金属或塑料的外壳、一个填充有气体的中空管和一个中心电极组成。中空管的一端是密封的,另一端通常有一个薄的窗口,如钼或其他材料,允许辐射进入。 2. 电离事件:当辐射粒子进入计数器并穿过管中的气体时,它们会电离气体原子。这产生正离子和自由电子。 3. 放大:盖革-米勒管内部有一个高电压。当电子被释放时,它们会被这个高电压吸引到中心电极上。在它们移动到电极的过程中,这些电子会与更多的气体分子发生碰撞,导致更多的电子被释放。这种连锁反应导致一个电子雪崩,使得一个单一的辐射粒子可以产生大量的电子。 4. 检测:当这些电子到达中心电极时,它们会产生一个电流脉冲。这个脉冲可以被测量和放大,然后被数数或显示。 5. 饱和:每个辐射粒子进入盖革-米勒管产生的电流脉冲大小是相同的,无论辐射粒子的能量如何。这就是为什么盖革计数器用于计数,而不是测量辐射能量的原因。 6. 复位:在每一个电离事件后,管子需要一些时间来复位,以便再次检测辐射。在这段时间内,盖革计数器对其他的辐射粒子是“盲目的”。 盖革计数器广泛应用于科研、医疗、工业和其他领域,因为它们提供了一种简单、便宜并且有效的方法来检测和测量辐射。 硬件组装 1. 分别将锂电池与ESP32主控板安装进外壳中并连接 2. 随后安装盖革计数器模块并连接ESP32主控板 3. 在外壳四周拧上螺丝并安装底座 4. 大功告成! 盖革计数器上有一个蜂鸣器。当辐射水平上升时,蜂鸣器的声音会变得更加急促。这是一个直观的反馈机制,让我们能够即时了解到辐射水平的变化。如果你不喜欢这个声音,也可以选择关闭它。 如果您发现辐射水平突然上升,请查看您的环境是否包含可能产生辐射的物品,例如老式的荧光钟、矿石样本或其他放射性物质。 您可以将其放在书桌、客厅或任何您希望的地方,随时检测辐射水平。这个摆件不仅能够增强您的生活科技感,还可以帮助您确认生活环境的安全。 总结 在结束之前,我需要强调一点:本产品不是专业测量仪器,仅适用于原理研究与教学演示。不可用于直接关系人身安全的辐射剂量测量。 希望大家喜欢这个创意!如果您有任何问题或建议,欢迎留言告诉我! |
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