Искровой детектор ИД - 1.2.

Автор: БАТАРЕЙКУС
Опубликовано 22.04.2022
Создано при помощи КотоРед.

Причина этой статьи началась с того, что лежал Я на диване ни кого не трогал смотрел ютубчик и у одного популярного блогера увидел отсылку к своей статье на "Искровой детектор" ( https://radiokot.ru/artfiles/6463 ) Признаться честно меня это порадовало, но были там озвучены и некоторые недостатки этого детектора, один из которых Я и собираюсь исправить.

Искровой детектор ИД-1.2.

ИД - 1.2. предназначен для регистрации Альфа частиц. Регистрация Альфа частицы происходит по искровому разряду между проволочками находящимися под напряжением в 2,5 - 3 кВ.

Из недостатков прибора сразу стоит отметить низкую чувствительность и высокое токопотребление ( 250 - 400мА ), стабильность работы заметно снижается при высокой влажности помещеня/местности.

Начнём знакомство с ИД-1.2.

Компоненты корпуса напечатан на 3Д принтере из ABS и PETG пластика. К статье прилагаются STL модели для печати и исходники в SOLIDWORKS 2016.

Самый "геморой" это изготовление и намотка трансформатора, поэтому начнём с него значить распечатывается всё из папки Трансформатор/Печать. Пластик для трансформатора Я использовал PETG.

Затем склеивается секундным клеем (супер клеем) в готовый для намотки каркас.       

и склеенный каркас покрываем несколькими слоями лака ( я применял акриловый лак).
Получается это.     

проволока такая (0.05мм).

Сначала наматывается вторичная обмотка в 720 витков, по 180 в каждой секции, провод Я брал от маленьких Реле на 220 вольт там очень тонкий провод диаметром 0,05 мм, Вторичка обматывается парами слоями изоленты, особенно по краям каркаса, дабы высокое напряжение не пробило на первичку.

намотанная вторичная обмотка.

Первичная обмотка мотается двумя проводами диаметром 0,2мм и имеет 16 витков.
не перепутайте концы первичных обмоток а то работать не будет.

Готовый трансформатор.

сердечник М2000НМ, Ш4х4.
Вторичка 720 витков проводом 0,05мм.
Первичка А и Б 16 витков проводом 0,2мм.
Частота 30 кГц.

Ну если с трансформатором вы справились то остальное вам будет нипочем. А далее паяем электронную плату (SLayout-5 прилагается).

Схема прибора.

SLayout-5

Готовая плата.

На плате 2 повышающих модуля HW-668, один модуль выдаёт постоянные 12 вольт для работы микросхемы IR2153, другой модуль питает трансформатор, вместо резистора у него разъем, так как этот резистор приклеивается к корпусу детектора, используемый резистор кстати не родной, а тоже много оборотистый, но несколько меньшего размера, иначе он не помещается. Разъем mini-USB предназначен только для заряда аккумулятора. Аккумулятор должен быть обязательно с электронной схемой заряд/разряд. В моём случае стоит аккумулятор на 330мА, что очень мало разряжается просто в миг, такчто постарайтесь найти аккумулятор максимальный по ёмкости который  поместится в оставшееся свободное место. 

Осталось изготовить струно держатели.

Незабываем перед тем как приклеить платки к планкам припаять проводок.

Берем основу.

И распихиваем туда всё эти запчасти, должно получится как то так.

В конце концов вставляем плату, получится следующие. 

Как вы заметили модель в SOLIDWORKS очень натуралистичная, и там можно посмотреть все особенности если вдруг где то что то не понятно. винтики и гайки Я заказывал с Китая М2 шестигранники, нужную длину откусывал пассатижами, использовал шайбы М3, с данными винтиками они хорошо стыкуются.

Осталось совсем немного.

На задвижке по краям приклеены неодимовые магнитики, параллелепипедной формы 10х5х2мм, для фиксации задвижки в крайних положениях и запуска прибора.

К саласкам удерживающие задвижку на концах приклеиваются параллелепипедной формы зелезяки 10х2х1.6мм, Я их выпиливал из металлической пластины толщиной 1,6мм, процес муторный но вполне решаемый, эти железяки приклеивал на суперклей в пазы так чтобы магниты задвижки касались их всей площадью иначе будет слабое зацепление задвижки в крайних положениях.

Саласки приклеиваются к крышки туда вставляется задвижка. Задвижка должна ходит в саласках свободно, без трения, если это не так то доработать надфилем. Затем приклеивается затычка. К внутренней стороне крышки приклеивается геркон в том месте где магнитное поле будет его включать когда крышка будет находится в нижнем положении. Вообще если постараться всё можно сделать аккуратно и ровно.

Как всё будет готово, можно наматывать струны. 

Анодные, вертикальные струны наматываются проволокой 0.05мм с шагом 2,54мм, Я использовал танталовую проволоку (естественно без изоляции) хотя можно заказать с Алиэкспрес вольфрамовую проволоку или молибденовую, но с молибденовой для начала нужно удалить эмаль (как не знаю растворителем она не смывается, а при прокалке на газе плавится и рвётся). недостаток этих проволок такой, что они плохо растягиваются поэтому наматывать их нужно равномерно, с одинаковым усилием по всему струнодержателю, затем это дело протягивается винтами чтоб струны были хорошо натянуты, но туг главное не перетянуть иначе они легко порвутся.

Катодные, горизонтальные струны наматываются проволокой 0.1мм, с шагом 1,27мм, Я их наматывал проволокой из нихрома.

К намотке струн нужно отнестись максимально серьёзно, не допускать перекручивания проволоки и прочего, также должны быть качественно изготовлены струнодержатели, что б зазор по всей площади горизонтальных и вертикальных струн был одинаковый.

После намотки струн и их натяжки, можно подпаять их к источнику высокого напряжения, вертикальные струны подпаиваются к положительному выводу (левому) умножителя напряжения, горизонтальные к земляному выводу. Перед первым включением необходимо убедится, что повышающий модуль HW-668 запитки трансформатора настроен на минимальное выходное напряжение. Запитку прибора следует проводить через лабораторный блок питание с ограничением выходного тока в 600 мА это предостерегёт модули HW-668 от выхода из строя. После запитки прибора поднести контрольный источник альфа излучения к струнам и выкрутить резистор модуля запитки трансформатора до появления стабильно появляющихся искорок между струнами, при этом холостой ток прибора будет в районе 300 мА, а при интенсивной регистрации альфа частиц 500мА. искры должны проскакивать с одинаковой вероятностью по всей площади струн, если интенсивность искр где то выше или ниже, значить имеет место быть не равномерное расстояние между струнами.

А вот теперь почти всё, осталось подключить аккумулятор, геркон и индикатор заряда аккумулятора, и приклеить крышку к основе. Да прибор получается не разборный, но думаю эта не особо трагично, его всегда можно сломать и сделать ещё парочку таких же или лучше.

А вот теперь точно всё. Смотрим на результат. 

Файлы:
Фотки
Схема
SOLIDWORKS

Все вопросы в Форум.