Portativ nurlanish detektori: 10 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Bu radioaktiv manbalardan keladigan kam energiyali gamma nurlarini aniq aniqlash uchun 5keV-10MeV diapazoniga mos keladigan portativ silikonli fotodiodli radiatsiya detektorini loyihalashtirish, qurish va sinab ko'rish bo'yicha qo'llanma! Agar siz radioaktiv zombi bo'lishni xohlamasangiz, diqqat qiling: yuqori nurlanish manbalari atrofida bo'lish xavfsiz emas va bu qurilmani potentsial zararli nurlanishni aniqlashning ishonchli usuli sifatida ishlatmaslik kerak.

Keling, konstruktsiyaga o'tishdan oldin, detektorni o'rganishdan boshlaylik. Yuqorida Veritasium -dan radiatsiya nima va u qayerdan kelib chiqishini tushuntirib beradigan ajoyib video bor.

1 -qadam: Birinchidan, ko'p fizika

(Rasm afsonasi: Ionlashtiruvchi nurlanish ichki hududda elektron-teshik juftlarini hosil qilib, zaryad pulsiga olib keladi.)

Uchqun kameralari, Geiger va foto-ko'paytirgichli nay detektorlar … bu turdagi detektorlarning hammasi og'ir, qimmat yoki ishlash uchun yuqori voltli. Https://www.sparkfun.com/products/retired/11345 va https://www.adafruit.com/product/483 kabi ishlab chiqaruvchilar uchun bir nechta Geiger naychalari mavjud. Radiatsiyani aniqlashning boshqa usullari-qattiq holli detektorlar (masalan, germaniy detektorlari). Biroq, ularni ishlab chiqarish qimmat va maxsus uskunalar talab qilinadi (suyuq azotli sovutish haqida o'ylang!). Aksincha, qattiq jismlar detektorlari iqtisodiy jihatdan ancha samarali. Ular yuqori energiyali zarrachalar fizikasi, tibbiy fizika va astrofizikada keng qo'llaniladi va muhim rol o'ynaydi.

Bu erda biz radioaktiv manbalardan keladigan kam energiyali gamma-nurlarni aniq o'lchash va aniqlashga qodir portativ qattiq holatli radiatsiya detektori quramiz. Qurilma zaryad oldidan kuchaytirgichga, differentsial kuchaytirgichga, diskriminatorga va taqqoslagichga chiqariladigan teskari yo'naltirilgan katta maydonli silikon PiN diodlaridan iborat. Barcha ketma -ket bosqichlarning chiqishi tahlil qilish uchun raqamli signallarga o'tkaziladi. Biz silikon zarrachalari detektorlari, PiN diodlari, teskari yo'nalish va boshqa bog'liq parametrlarning printsiplarini tasvirlashdan boshlaymiz. Keyin biz o'tkazilgan turli xil tekshiruvlar va tanlovlarni tushuntiramiz. Oxir -oqibat, biz oxirgi prototip va sinovni taqdim etamiz.

SolidState detektorlari

Radiatsiyani aniqlashning ko'plab ilovalarida qattiq aniqlash vositasidan foydalanish muhim afzalliklarga ega (muqobil ravishda yarimo'tkazgichli diodli detektorlar yoki qattiq holatli detektorlar deb ataladi). Silikon diodlar, ayniqsa, og'ir zaryadlangan zarralar ishtirok etganda, ko'p sonli dasturlar uchun tanlangan detektorlardir. Agar energiyani o'lchash talab qilinmasa, silikon diodli detektorlarning zo'r vaqt ko'rsatkichlari zaryadlangan zarrachalarni aniq hisoblash va kuzatishga imkon beradi.

Yuqori energiyali elektronlar yoki gamma nurlarini o'lchash uchun detektor o'lchamlari muqobillarga qaraganda ancha kichikroq bo'lishi mumkin. Yarimo'tkazgichli materiallardan nurlanish detektori sifatida foydalanish, shuningdek, ma'lum bir nurlanish hodisasi uchun tashuvchilar sonining ko'payishiga olib keladi va shuning uchun boshqa detektorlar bilan solishtirganda energiyani ajratish bo'yicha statistik chegara past bo'ladi. Shunday qilib, bugungi kunda erishiladigan energiyaning eng yaxshi aniqlanishi bunday detektorlar yordamida amalga oshiriladi.

Asosiy axborot tashuvchilar-bu zaryadlangan zarracha detektor orqali o'tgan yo'lda yaratilgan elektron teshikli juftliklar (yuqoridagi rasmga qarang). Sensor elektrodlarida zaryad sifatida o'lchangan elektron teshikli juftlarni yig'ish orqali signal aniqlanadi va u kuchayish va kamsitish bosqichlariga o'tadi. Qattiq jism detektorlarining qo'shimcha kerakli xususiyatlari-bu ixcham o'lcham, vaqtni nisbatan tezligi va samarali qalinligi (*). Har qanday detektor singari, kamchiliklar ham bor, ular orasida kichik o'lchamlarning cheklanishi va radiatsiyaviy shikastlanish natijasida ushbu qurilmalarning ishlashi yomonlashishi ehtimoli bor.

(*: Yupqa sensorlar bir nechta tarqalishni kamaytiradi, qalinroq sensorlar esa zarracha substratdan o'tganda ko'proq zaryad hosil qiladi.)

P -i -N diodlari:

Radiatsiya detektorining har bir turi radiatsiya bilan o'zaro ta'sir o'tkazgandan so'ng xarakterli chiqish hosil qiladi. Zarrachalarning moddalar bilan o'zaro ta'siri uchta ta'sir bilan ajralib turadi:

1. fotoelektr effekti
2. Komptonning tarqalishi
3. Juft ishlab chiqarish.

Planar kremniy detektorining asosiy printsipi bu uchta hodisa orqali zarrachalar o'zaro ta'sir qiladigan PN birikmasidan foydalanishdir. Eng oddiy planar kremniy sensori P qo'shilgan substrat va bir tomonda N-implantdan iborat. Elektron tuynuk juftlari zarrachalar traektori bo'ylab yaratiladi. PN birikmasi hududida yuk tashuvchilarning bepul zonasi mavjud, bu esa kamayish zonasi deb ataladi. Bu hududda yaratilgan elektron-teshik juftlari atrofdagi elektr maydoni bilan ajralib turadi. Shuning uchun, zaryad tashuvchilarni silikon materialining N yoki P tomonida o'lchash mumkin. PN birlashma diodiga teskari yo'nalishli kuchlanishni qo'llash orqali, tugagan zona o'sadi va to'liq sensorli substratni qoplashi mumkin. Bu haqda ko'proq ma'lumotni bu erda o'qishingiz mumkin: Pin Junction Wikipedia maqolasi.

PiN diodasida P va N kesimlari orasidagi, P va N mintaqalaridagi zaryad tashuvchilar bilan to'lib toshgan ichki i mintaqasi mavjud. Bu keng ichki hudud, shuningdek, teskari yo'nalishda diodning past sig'imga ega ekanligini anglatadi. PiN diodasida kamayish maydoni deyarli butunlay ichki mintaqada mavjud. Bu kamayish maydoni oddiy PN diodasiga qaraganda ancha katta. Bu elektron-teshik juftlari tushgan foton orqali hosil bo'lishi mumkin bo'lgan hajmni oshiradi. Agar yarimo'tkazgichli materialga elektr maydoni qo'llanilsa, elektronlar ham, teshiklar ham migratsiyaga uchraydi. PiN diodi teskari yo'naltirilgan, shuning uchun butun i-qatlam erkin tashuvchisiz qoladi. Bu teskari burilish, i-qatlam bo'ylab elektr maydon hosil qiladi, shuning uchun elektronlar P qatlamiga va teshiklarga, N qatlamiga (*4) o'tadi.

Radiatsiya impulsiga javoban tashuvchilar oqimi o'lchangan oqim pulsini tashkil qiladi. Bu oqimni maksimal darajada oshirish uchun i-hududi imkon qadar katta bo'lishi kerak. Birlashmaning xususiyatlari shundaki, u teskari yo'nalishda noaniq bo'lganda juda kam oqim o'tkazadi. Birlashmaning P tomoni N tomonga nisbatan manfiy bo'lib qoladi va ulanishning bir tomonidan ikkinchi tomoniga tabiiy potentsial farq kuchayadi. Bunday sharoitda, ozchilik tashuvchilar ulanish joyiga tortiladi va ularning kontsentratsiyasi nisbatan past bo'lgani uchun, diod bo'yicha teskari oqim juda kichik bo'ladi. Birlashuvga teskari burilish qo'llanilganda, deyarli barcha qo'llaniladigan kuchlanish kamayish hududida paydo bo'ladi, chunki uning qarshiligi oddiy N yoki P tipidagi materialga qaraganda ancha yuqori. Haqiqatan ham, teskari yo'nalish kesishma orasidagi potentsial farqni ta'kidlaydi. Qisqartiruvchi mintaqaning qalinligi ham oshadi, bu esa radiatsiya hosil bo'lgan zaryad tashuvchilarni yig'ish hajmini oshiradi. Elektr maydoni etarlicha yuqori bo'lgandan so'ng, zaryad yig'ish tugallanadi va puls balandligi detektorning kuchlanish kuchlanishining oshishi bilan o'zgarmaydi.

(*1: Atomning bog'langan holatidagi elektronlar, tushgan zarrachalarning energiyasi bog'lanish energiyasidan yuqori bo'lganda, fotonlar tomonidan uriladi. va energiyaning bir qismini elektronga o'tkazish. elektr maydon sifatida yo'nalish.)

2 -qadam: tadqiqot

Bu biz qurgan, tuzatgan va sinovdan o'tkazgan "detektor" ning prototip versiyasi. Bu "CCD" uslubidagi nurlanish sensori bo'lishi uchun bir nechta sensorlardan tashkil topgan matritsa. Yuqorida aytib o'tilganidek, barcha silikon yarimo'tkazgichlar nurlanishga sezgir. Qanchalik aniqligiga va ishlatilgan datchiklarga qarab, zarbaga sabab bo'lgan zarrachaning energiya darajasi haqida ham aniq tasavvurga ega bo'lishingiz mumkin.

Biz sezgilar uchun mo'ljallangan ekranlanmagan diodlardan foydalandik, ular teskari yo'nalishda (va uni ko'rinadigan nurdan himoyalaganda), Beta va Gamma nurlanishining zarbalarini kichik signallarni kuchaytirish va chiqish ma'lumotlarini mikrokontroller yordamida o'qish orqali qayd etishi mumkin. Alfa nurlanishi kamdan -kam hollarda aniqlanishi mumkin, chunki u hatto ingichka mato yoki polimer ekranga ham kira olmaydi. Har xil nurlanish turlarini (Alfa, Beta va Gamma) tushuntirib beradigan Veritasium'dan ajoyib video ilova qilingan.

Dastlabki dizayn iteratsiyalarida boshqa sensor ishlatilgan (BPW-34 fotodiodi, agar siz googlega tanish bo'lsangiz). Hatto bir nechta tegishli yo'riqnomalar ham bor, ular radiatsiyani aniqlash uchun ishlatiladi, masalan: https://www.instructables.com/id/Pocket-Photodiode-Geiger-Counter/. Biroq, u bir nechta xatolarga ega bo'lgani va optimal ishlamayotganligi sababli, ishlab chiqaruvchilar nuqsonlarga to'la detektor yaratmasliklari uchun, biz ushbu ko'rsatmalarni ushbu prototip tafsilotlarini qoldirishga qaror qildik. Biz kimdir manfaatdor bo'lsa, biz dizayn fayllarini va sxemasini biriktirdik.

3 -qadam: Dizayn

(Rasm afsonalari: (1) Detektorning blok diagrammasi: signalni yaratishdan to ma'lumotlarni yig'ishgacha, Absorbsiya ehtimoli chizig'ida ko'rsatilgandek, PiN diodlari gamma-nur energiyasini osonlik bilan o'zlashtiradi, (3) ishlab chiqaruvchining kontseptsiyasini tasdiqlagan va komponentlarning dastlabki qiymatlarini tanlashda yordam bergan.

Biz kattaroq maydon sensori, ya'ni birinchi sensordan X100-7 ni o'rnatdik. Sinov maqsadlari va modullik uchun biz bir -birining ustiga qo'yilgan uch xil qismni ishlab chiqdik: datchiklar va kuchaytirgich (past shovqinli zaryad kuchaytirgichi + impuls shakllantiruvchi kuchaytirgich), diskriminatorlar va taqqoslagich, DC/DC regulyatsiyasi va DAQ (ma'lumotlarni yig'ish uchun Arduino). Har bir bosqich alohida yig'ildi, tasdiqlandi va sinovdan o'tkazildi, buni keyingi bosqichda ko'rasiz.

Yarimo'tkazgichli detektorlarning asosiy afzalligi - bu nurlanish turiga va energiyasiga bog'liq bo'lmagan kichik ionlanish energiyasi (E). Bu soddalashtirish, zarracha detektorning faol hajmida to'liq to'xtatilgan bo'lsa, tushayotgan nurlanish energiyasi nuqtai nazaridan bir nechta elektron teshik juftlarini hisobga olish imkonini beradi. 23C (*) da silikon uchun bizda E ~ 3.6eV bor. Barcha energiya to'plangan deb hisoblasak va ionlanish energiyasidan foydalanib, ma'lum bir manba tomonidan ishlab chiqarilgan elektronlar sonini hisoblashimiz mumkin. Masalan, Americium-241 manbasidan olingan 60kVgamma-nurlanish 0,045 fC/keV zaryadga olib keladi. Diodning texnik tavsiflarida ko'rsatilgandek, taxminan ~ 15V kuchlanishli kuchlanishdan pastroqdagi bo'shliqni doimiy deb taxmin qilish mumkin. Bu bizning kuchlanish kuchlanishimiz uchun maqsadli diapazonni 12-15V ga o'rnatadi. (*: E haroratning pasayishi bilan ortadi.)

Detektorning turli modullarining funksionalligi, ularning tarkibiy qismlari va ular bilan bog'liq hisob -kitoblar. Detektorni baholashda sezuvchanlik (*1) hal qiluvchi ahamiyatga ega edi. Oldindan sezgir zaryad kuchaytirgichi talab qilinadi, chunki tushgan gamma nurlari yarimo'tkazgichlarning kamayishi hududida atigi bir necha ming elektron hosil qilishi mumkin. Kichkina tok pulsini kuchaytirganimiz uchun, komponent tanlash, ehtiyotkor ekranlash va elektron plataning joylashishiga alohida e'tibor qaratish lozim.

(*1: aniq signal ishlab chiqarish uchun detektorga qo'yiladigan minimal energiya va signal-shovqin nisbati.)

Komponent qiymatlarini to'g'ri tanlash uchun men avval talablar, kerakli spetsifikatsiyalar va cheklovlarni umumlashtiraman:

Sensorlar:

• Aniqlashning katta diapazoni, 1keV-1MeV
• Shovqinni kamaytirish uchun past sig'im, 20pF-50pF
• Teskari burilish ostida ahamiyatsiz oqish oqimi.

Kuchaytirish va kamsitish:

• Oldindan sezgir kuchaytirgichlarni zaryadlang
• Pulsni shakllantirish uchun differentsiator
• Belgilangan chegaradan yuqori bo'lganda signal pulsining taqqoslagichi
• Eshik oralig'ida shovqin chiqishi uchun komparator
• Kanal tasodiflari uchun komparator
• Voqealarni filtrlash uchun umumiy chegara.

Raqamli va mikro-nazoratchi:

• Analog-raqamli tezkor konvertorlar
• Qayta ishlash va foydalanuvchi interfeysi uchun ma'lumotlar.

Quvvat va filtrlash:

• Barcha bosqichlar uchun kuchlanish regulyatorlari
• Qarama-qarshilik kuchini ishlab chiqarish uchun yuqori voltli ta'minot
• Barcha quvvat taqsimotini to'g'ri filtrlash.

Men quyidagi komponentlarni tanladim:

• DC Boost konverteri: LM 2733
• Zaryad kuchaytirgichlari: AD743
• Boshqa op-amplar: LM393 va LM741
• DAQ/O'qish: Arduino Nano.

Qo'shimcha spetsifikatsiyalar quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Ishlash tezligi:> 250 kHz (84 kanal), 50 kHz (tasodif)
• Ruxsat: 10 bit ADC
• Namuna tezligi: 5 kHz (8 kanal)
• Voltaj: 5V Arduino, 9V op-amper, ~ 12V Biasing.

Yuqoridagi komponentlarning umumiy joylashuvi va tartibi blok -diagrammada ko'rsatilgan. Biz hisob -kitoblarni sinov bosqichida ishlatilgan komponentlar qiymatlari bilan qildik (uchinchi rasmga qarang). (*: Ba'zi komponentlar qiymatlari dastlab rejalashtirilgan va hozirda bo'lgani kabi emas, shunga qaramay, bu hisob -kitoblar ko'rsatma doirasini beradi.)

4 -qadam: davralar

(Rasm afsonalari: (1) Bitta kanalning 1-3 bosqichlarining umumiy sxemasi, shu jumladan, har bir bosqichga, O'chirish kichik bo'limlariga havola qilinadigan diodli tayanch va kuchlanish bo'luvchi.)

Keling, to'rt kanaldan birining aniqlanish signalining yaratilishidan raqamli sotib olishgacha bo'lgan "oqimini" tushuntirib beraylik.

1 -bosqich

Qiziqishning yagona signali fotodiodlardan kelib chiqadi. Ushbu sensorlar teskari yo'naltirilgan. Qarama -qarshi ta'minot - 1 Gts dan kattaroq kiruvchi shovqinlarni yo'q qilish uchun past o'tkazgichli filtr orqali ishlaydigan barqaror 12 V. Tugash hududi ionlashtirilganda, diod pimlarida zaryad pulsi hosil bo'ladi. Bu signal bizning birinchi kuchaytiruvchi bosqichimiz tomonidan qabul qilinadi: zaryad kuchaytirgichi. Zaryad kuchaytirgichi har qanday operatsion kuchaytirgich bilan amalga oshirilishi mumkin, lekin past shovqin spetsifikatsiyasi juda muhim.

2 -bosqich

Ushbu bosqichning maqsadi, teskari kirishda aniqlangan zaryad pulsini, op-amp chiqishida doimiy zo'riqishga aylantirishdir. Inverting bo'lmagan kirish filtrlanadi va ma'lum va tanlangan darajadagi kuchlanish bo'luvchi o'rnatiladi. Bu birinchi bosqichni sozlash qiyin, lekin ko'p sinovlardan so'ng biz 2 [pF] teskari aloqa kondansatörü va 44 [MOhm] qaytaruvchi rezistorni o'rnatdik, natijada puls 2 [pF] × 44 [MOhm] = 88 [ms]. Zaryad kuchaytirgichining orqasidan farqlovchi vazifasini bajaruvchi, teskari harakatlanuvchi tarmoqli o'tkazgichli filtrli kuchaytirgich. Bu bosqich avvalgi bosqichdan chiqadigan 100 darajali pulsga aylanuvchi DC darajasini filtrlaydi va o'zgartiradi. Xom detektor signali bu bosqichning chiqishida tekshiriladi.

3 -bosqich

Keyingi qatorda signal va shovqin kanallari joylashgan. Bu ikkita chiqish to'g'ridan -to'g'ri DAQ va ikkinchi analog PCBga o'tadi. Ikkalasi ham op-amperli taqqoslagich vazifasini bajaradi. Ularning orasidagi yagona farq shundaki, shovqin kanalining teskari kirishida signal kanaliga qaraganda pastroq kuchlanish bor va signal kanali ikkinchi kuchaytiruvchi bosqichdan kutilayotgan chiqish pulsidan yuqori chastotalarni olib tashlash uchun filtrlanadi. LM741 op-kuchaytirgichi signal kanalini ajratish uchun o'zgarmaydigan polga taqqoslovchi vazifasini bajaradi, bu esa detektorga faqat tanlangan hodisalarni ADC/MCU ga yuborish imkonini beradi. O'zgarmaydigan kirishdagi o'zgaruvchan qarshilik tetik darajasini belgilaydi. Bu bosqichda (tasodifiy hisoblagich) har bir kanaldan signallar yig'ish davri vazifasini bajaruvchi op-ampga beriladi. Ruxsat etilgan chegara ikkita faol kanalga to'g'ri keladi. Agar ikkita yoki undan ko'p fotodiod bir vaqtning o'zida zarbani qayd etsa, op-amp yuqori ko'rsatkichga ega.

E'tibor bering: biz PCB kuchaytirgichidagi zaryadga sezgir op-amperlar yaqinidagi o'zgaruvchan quvvat DC/DC kuchaytirgichini qo'yib, muhim xato qildik. Ehtimol, biz buni keyingi versiyada tuzatamiz.

5 -qadam: yig'ilish

Lehimlash, juda ko'p lehimlash … Oxirgi detektor uchun tanlangan sensor faqat SMT izi komponenti sifatida mavjud bo'lgani uchun biz PCB (2 qatlam) ni loyihalashga majbur bo'ldik. Shu sababli, barcha bog'liq sxemalar, shuningdek, non taxtasiga emas, balki tenglikni kartalariga o'tkazildi. Shovqinni oldini olish uchun barcha analog komponentlar ikkita alohida PCBga, ikkinchisiga esa raqamli komponentlar joylashtirilgan. Bu biz yaratgan birinchi PCBlar edi, shuning uchun biz Eagle -ning joylashuvi uchun yordam olishimiz kerak edi. Eng muhim PCB - bu sensor va kuchaytirgich. Tekshirish punktlarida chiqishlarni kuzatuvchi osiloskop yordamida detektor faqat shu doska bilan ishlaydi (DAQ bypass). Men xatolarimni topdim va tuzatdim; Bu noto'g'ri komponentlarning izlarini o'z ichiga olgan, natijada past shovqinli op-amperlar simlar bilan o'ralgan edi va alternativalar bilan almashtirilgan xizmat muddati tugadi. Qo'ng'iroqlarning tebranishlarini bostirish uchun dizaynga ikkita filtr qo'shildi.

6 -qadam: korpus

Uch o'lchovli bosma korpus, qo'rg'oshin va ko'pikning maqsadi quyidagilardan iborat: o'rnatish maqsadlari, issiqlik izolatsiyasi, shovqin qalqoni va atrofdagi yorug'likni to'sish va elektronikani himoya qilish. 3D bosma STL fayllari biriktirilgan.

7-qadam: Arduino-ni o'qish

Detektorning o'qish (ADC/DAQ) qismi Arduino Mini-dan (kod biriktirilgan) iborat. Bu mikrokontroller to'rtta detektorning chiqishini va keyingi quvvatni (kuzatuv quvvati sifatini) kuzatib boradi, so'ngra keyingi tahlil yoki yozish uchun ketma -ket chiqishdagi (USB) barcha ma'lumotlarni chiqaradi.

Barcha kiruvchi ma'lumotlarni chizish uchun Ishlash stoli ilovasi ishlab chiqilgan (ilova qilingan).

8 -qadam: sinov

(Rasm afsonalari: (1) 60Co manbali pulsatsiya (t ~ 760ms) signal-to-shovqin nisbati ~ 3: 1., (2) ~ 2 MeV energiya manbai tomonidan to'plangan zaryadga teng bo'lgan in'ektsiya. 3) 60Co manbasi (~ 1,2 MeV) tomonidan qo'yilgan zaryadga teng bo'lgan in'ektsiya).

Zaryad in'ektsiyasi sensorlar panelidagi kondansatkichga (1pF) ulangan impuls generatori yordamida amalga oshirildi va 50 Ohmli rezistor orqali erga uzildi. Bu protseduralar menga o'z davralarimni sinab ko'rish, komponentlar qiymatini sozlash va faol manba ta'sirida fotodiodlarning javoblarini simulyatsiya qilish imkonini berdi. Biz ikkita faol fotodiod oldiga Americium-241 (60 KeV) va Temir-55 (5.9 KeV) manbasini o'rnatdik va hech bir kanal o'ziga xos signalni ko'rmadi. Biz impuls in'ektsiyalari orqali tekshirdik va shovqin darajasi tufayli bu manbalardan keladigan pulslar kuzatiladigan chegaradan past bo'lgan degan xulosaga keldik. Biroq, biz hali ham 60Co (1.33 MeV) manbadan xitlarni ko'rishga muvaffaq bo'ldik. Sinov paytida asosiy cheklovchi omil - bu shovqin. Ko'p shovqin manbalari bor edi va ularni nima yaratgani haqida tushuntirishlar kam edi. Biz shuni aniqladikki, eng muhim va zararli manbalardan biri - birinchi kuchaytirish bosqichidan oldin shovqinning mavjudligi. Katta daromad tufayli bu shovqin deyarli yuz barobarga oshdi! Balki noto'g'ri filtrlash va Jonson shovqini kuchaytirgich bosqichlarining teskari aloqa qismlariga qayta kiritilsa (bu signalning shovqin nisbati pastligini tushuntiradi). Biz shovqinning noaniqlik bilan bog'liqligini o'rganmaganmiz, lekin kelajakda biz buni yana ko'rib chiqishimiz mumkin.

9 -qadam: Katta rasm

Veritasium'dan er yuzidagi eng radioaktiv joylar haqidagi videoni ko'ring!

Agar siz shu paytgacha etib kelgan bo'lsangiz va qadamlarni bajargan bo'lsangiz, tabriklayman! Siz LHC kabi haqiqiy ilovalar uchun qurilma qurdingiz! Ehtimol, siz martaba o'zgarishini o'ylab, yadro fizikasi sohasiga kirishingiz kerak:) Texnik ma'noda, siz hodisalarni lokalizatsiya qilish va farqlash uchun fotodiodlar matritsasi va tegishli sxemalardan iborat qattiq nurlanish detektori qurdingiz. Detektor bir nechta kuchaytiruvchi bosqichlardan iborat bo'lib, ular kichik zaryadli pulslarni kuzatiladigan kuchlanishlarga aylantirib, keyin ularni ajratib, taqqoslaydi. Kanallar orasidagi taqqoslovchi, shuningdek, aniqlangan hodisalarning fazoviy taqsimlanishi to'g'risida ma'lumot beradi. Shuningdek, siz Arduino mikrokontroleridan va ma'lumotlarni yig'ish va tahlil qilish uchun zarur dasturlardan foydalangansiz.

10 -qadam: Adabiyotlar

Ajoyib PDF -fayllarga qo'shimcha ravishda, bu erda tegishli ma'lumot manbalari mavjud:

- F. A. Smit, Amaliy nurlanish fizikasi bo'yicha boshlang'ich, World Scientific, River Edge, NJ, 2000.

- Birinchi Sensor, Birinchi Sensorli PIN PD Ma'lumotlar Qismi X100-7 SMD, Veb. mouser.com/catalog/specsheets/x100-7-smd-501401-prelim.pdf

- Xorovits, Pol va Xill, Uinfild, Elektronika san'ati. Kembrij universiteti matbuoti, 1989.

- C. Thiel, Yarimo'tkazgichli nurlanish detektorlariga kirish, Internet. fizika.montana.edu/students/thiel/docs/detector.pdf

- Lyndon Evans, Katta Hadron Kollayder: Texnologiyalar mo''jizasi, Ed. EPFL matbuoti, 2009 yil.