Радиация очень опасна для человека, но без специального оборудования невозможно определить ее наличие. Покупая б/у стройматериалы, металлолом для самоделок, или подержанный транспорт существует вероятность нарваться на предметы с радиационным фоном. Тратиться на дозиметр для проверки рискованных покупок нецелесообразно, поскольку при таком раскладе никакой экономии не получится. В этом случае поможет самодельный радиационный датчик из вебкамеры. Он способен определять наличие радиации при ее достаточно сильном фоне, хотя и без замера точного уровня излучения.
Матрица вебкамеры состоит из фотодиодов (пикселей), которые при попадании на них заряженных частиц генерируют электрический импульс. Такие визуальные вспышки регистрируются микросхемой камеры. Эти данные анализируются специальной компьютерной программой, позволяющей определять наличие и количество излучаемых радиоактивных частиц.
Матрица камеры полноценно реагирует только на бета-частицы и немного на гамма-лучи. Альфа-частицы почти не могут пройти сквозь фильтр такого датчика. Программа записывает кадры со вспышками электронного следа изотопов на матрице камеры за определенное время, налаживает их в одно фото и подсчитывает артефакты.
С камеры удаляется передняя крышка корпуса.
Возле ее объектива нужно выпаять светодиод, чтобы избежать засветки.
От камеры против часовой стрелки откручивается объектив, чтобы открыть матрицу. Если из-за компаунда он не вращается, нужно просто приложить больше усилий.
Вместо объектива на матрицу прикрепляется кусочек фольги.
После ее укладки корпус камеры собирается обратно.
Камера подключается к компьютеру со скачанной и запущенной программой «Theremino Particle Detector». В главном окне программы нужно выбрать вебкамеру. После этого откроется малое окно с параметрами. В нем нужно выставить настройки, как на фото. Важно поставить галочку напротив ползунка «Ехр.».
Сначала следует измерить природный радиационный фон. В программе нажимается кнопка «Start». На панели начнется отсчет времени в секундах. Спустя 1000 сек нужно кликнуть «Stop». На период отсчета следует удержаться от использования клавиатуры, поскольку от этого в программе сбиваются настройки. Под таймером в окне строки «Patricles» появится цифра с количеством зафиксированных за это время радиоактивных частиц. Их будет немного 10-20 шт.
Далее вплотную к объективу камеры нужно приставить предмет с вероятно повышенным радиационным фоном. Программа запускается на 1000 сек. После этого можно получить результаты с зафиксированным количеством частиц. При этом на части окна программы, которое отвечает за показ изображения с камеры, будет сформировано темное фото. Оно состоит из наложенных друг на друга кадров, сделанных камерой за 1000 сек. Если радиационные частицы есть, то на черной картинке будут видны их вспышки на матрице в виде светлых мелких точек. При значительной радиации фото станет походить на звездное небо.
Такой детектор может отреагировать на урановое стекло, которое дает по α, β и γ фону 210 мкР/час.
Это совершенно безопасный для человека образец. Устройство насчитывает от него 24 импульса.
При анализе также сравнительно безопасного торированного электрода от лампы ДКСТ с общим фоном β и γ 500 мкР/час программа определяет 61 частицу.
Активный препарат америций 241 от датчика дыма HIS-07 с опасным фоном 11,3 мР/час, в основном излучающий α и γ также определяется камерой.
Она насчитывает 299 импульса.
Камера реагирует на радий 226 из светящегося состава на стрелках старых наручных часов с фоном 9,17 мР/час.
Программа насчитывает 1010 импульсов.
При анализе урановой руды с фоном 21,2 мР/час определяется 1486 частиц.
Источник 1 от советского дымоизвещателя с фоном 61,3 мР/час бомбардирующий матрицу америцием 241 и изотопами плутония при анализе выдает на датчик 3707 частиц.
Контрольный источник Б-8 от военного дозиметра с фоном 52,8 мР/час создает на матрице 11062 вспышки.
Очень опасный контрольный источник БИС-Р с фоном 826 мР/час спроецировал на датчик 15271 частицу.
По факту датчик с программой определяют – сколько частиц вылетело из излучателя и попало на матрицу. Этого достаточно, чтобы понять, что исследуемый образец радиоактивный. Единственный недостаток датчика в его износе. Действительно радиоактивный образец, такой как БИС-Р, просто испортит матрицу.
Материалы:
- Вебкамера (http://ali.pub/3j30am);
- Тонкая пищевая фольга;
Принцип работы датчика
Матрица вебкамеры состоит из фотодиодов (пикселей), которые при попадании на них заряженных частиц генерируют электрический импульс. Такие визуальные вспышки регистрируются микросхемой камеры. Эти данные анализируются специальной компьютерной программой, позволяющей определять наличие и количество излучаемых радиоактивных частиц.
Матрица камеры полноценно реагирует только на бета-частицы и немного на гамма-лучи. Альфа-частицы почти не могут пройти сквозь фильтр такого датчика. Программа записывает кадры со вспышками электронного следа изотопов на матрице камеры за определенное время, налаживает их в одно фото и подсчитывает артефакты.
Переоборудование вебкамеры
С камеры удаляется передняя крышка корпуса.
Возле ее объектива нужно выпаять светодиод, чтобы избежать засветки.
От камеры против часовой стрелки откручивается объектив, чтобы открыть матрицу. Если из-за компаунда он не вращается, нужно просто приложить больше усилий.
Вместо объектива на матрицу прикрепляется кусочек фольги.
После ее укладки корпус камеры собирается обратно.
Как пользоваться детектором
Камера подключается к компьютеру со скачанной и запущенной программой «Theremino Particle Detector». В главном окне программы нужно выбрать вебкамеру. После этого откроется малое окно с параметрами. В нем нужно выставить настройки, как на фото. Важно поставить галочку напротив ползунка «Ехр.».
Сначала следует измерить природный радиационный фон. В программе нажимается кнопка «Start». На панели начнется отсчет времени в секундах. Спустя 1000 сек нужно кликнуть «Stop». На период отсчета следует удержаться от использования клавиатуры, поскольку от этого в программе сбиваются настройки. Под таймером в окне строки «Patricles» появится цифра с количеством зафиксированных за это время радиоактивных частиц. Их будет немного 10-20 шт.
Далее вплотную к объективу камеры нужно приставить предмет с вероятно повышенным радиационным фоном. Программа запускается на 1000 сек. После этого можно получить результаты с зафиксированным количеством частиц. При этом на части окна программы, которое отвечает за показ изображения с камеры, будет сформировано темное фото. Оно состоит из наложенных друг на друга кадров, сделанных камерой за 1000 сек. Если радиационные частицы есть, то на черной картинке будут видны их вспышки на матрице в виде светлых мелких точек. При значительной радиации фото станет походить на звездное небо.
Примеры анализа различных радиоактивных веществ
Такой детектор может отреагировать на урановое стекло, которое дает по α, β и γ фону 210 мкР/час.
Это совершенно безопасный для человека образец. Устройство насчитывает от него 24 импульса.
При анализе также сравнительно безопасного торированного электрода от лампы ДКСТ с общим фоном β и γ 500 мкР/час программа определяет 61 частицу.
Активный препарат америций 241 от датчика дыма HIS-07 с опасным фоном 11,3 мР/час, в основном излучающий α и γ также определяется камерой.
Она насчитывает 299 импульса.
Камера реагирует на радий 226 из светящегося состава на стрелках старых наручных часов с фоном 9,17 мР/час.
Программа насчитывает 1010 импульсов.
При анализе урановой руды с фоном 21,2 мР/час определяется 1486 частиц.
Источник 1 от советского дымоизвещателя с фоном 61,3 мР/час бомбардирующий матрицу америцием 241 и изотопами плутония при анализе выдает на датчик 3707 частиц.
Контрольный источник Б-8 от военного дозиметра с фоном 52,8 мР/час создает на матрице 11062 вспышки.
Очень опасный контрольный источник БИС-Р с фоном 826 мР/час спроецировал на датчик 15271 частицу.
По факту датчик с программой определяют – сколько частиц вылетело из излучателя и попало на матрицу. Этого достаточно, чтобы понять, что исследуемый образец радиоактивный. Единственный недостаток датчика в его износе. Действительно радиоактивный образец, такой как БИС-Р, просто испортит матрицу.