|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל מינון מזון. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / דוסימטרים דוסימטרים ביתיים קונבנציונליים מתעדים באופן אמין קרינת רקע וקרינה מייננת מאובייקטים מאקרו (לדוגמה, קירות). עם זאת, הם אינם מתאימים לבדיקת מזון, מה שנותר רלוונטי במספר אזורים בארץ. עיצוב הדוסימטר שהובא לידיעת הקוראים מאפשר לנו לפתור בעיה זו במידה מסוימת. יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לכיול המכשיר. ללא כיול אמין, מכשיר כזה יכול להיחשב כאינדיקטור, שקריאותיו יהיו הבסיס לפעולות נוספות: אל תקנו את המוצר, קחו את הסיכון בקנייה, בדוק ב-SES.
לאחרונה, למחבר המאמר הייתה הזדמנות לבקר במחלקת היגיינת קרינה של אחד ה-SES האזוריים במוסקבה, שם התרחש משהו כמו השיחה הבאה: - האם אני יכול לבדוק פחית קפה נמס עבור זיהום קרינה? - ולמה החלטת שהוא מזוהם? - מכשיר זה (אני מדגים את הדוסימטר המתואר) הראה 900 Bq/kg. - איך כיילת את זה? - אשלגן ברומיד. (לאחר מחשבה, בן שיחי ביקש לראות את תעודת הזהות שלי). - הו, העיתונות! אולי אתה בבעיה... - למה? ביקרתי אותך בתחילת שנות ה-90 והראיתי לך את המכשירים שלי. הכרת לי את הציוד שלך, את התקנים המקובלים באותה תקופה לזיהום מותר בצסיום וסטרונציום-90 של מוצרי מזון שונים... - לא לא. זה לא יכול להיות! - עם זאת, עכשיו זה לא כל כך חשוב. בעיתונות דווח כי אותם תקנים לזיהום קרינה של מוצרי מזון מיושנים ותקנים חדשים בתוקף היום. תוכל להכיר לי אותם? - לא. מה עם הקפה שלי? אתה יודע, יש לנו הרבה עבודה עכשיו... בכך מסתיימת ה"שיחה" שלנו. בשנים שחלפו מאז הטרגדיה בצ'רנוביל, הרבה השתנה. דוסימטרים שתיעדו קרינה באותה תקופה היו גבוהים פי כמה מקרינת הרקע הטבעית. היום הם מפגינים רווחה כמעט מלאה. אבל האם זה? ואכן, במהלך כל השנים הללו, הפעילות של סטרונציום-90 וצסיום-137 - שניים משלישיית הרדיו-איזוטופים ה"מפורסמים" של צ'רנוביל - ירדה ברבע בלבד, ולעולם לא נראה ירידה בפעילות של השלישי - פלוטוניום-239: זמן מחצית החיים שלו עולה על 24000 שנים. הסיבה לשגשוג הנוכחי היא פשוטה: גשמים, מי תהום, רוחות, שריפות, תהליכים ביולוגיים שונים וסחיפת קרקע הפחיתו את ריכוזי הרדיואיזוטופים. מפוזרים על פני שטחים נרחבים, הם הפכו לבלתי מורגשים על רקע הקרינה הטבעית של כדור הארץ והחלל. כמקורות לקרינה חיצונית, פולטים כאלה אינם מהווים עוד את אותה סכנה לבני אדם. אבל כשהם נכנסים לגופו דרך מערכת העיכול ודרכי הנשימה, מתקרבים מאוד לרקמות חיוניות, הם מסוגלים להשאיר עליהם "עקבות" שלא יכלו להתעורר אפילו עם הקרנה חיצונית החזקה ביותר. לכן, אי אפשר להתעלם מזיהום הקרינה החלש יחסית של המזון. מד דוסימטר המסוגל לזהות סוג זה של זיהום ולהעריך את רמתו מתואר להלן. המכשיר מורכב מיחידת ספירה וראש מדידה. הבסיס של בלוק הספירה (איור 1) הוא מונה של חמש סיביות המיוצר על מיקרו-מעגלים DD1 - DD5. מצבו מוצג בצג הגביש הנוזלי HG1. ארבעת המקומות העשרוניים הפחות משמעותיים מוצגים בדרך הרגילה - כמספרים. ציון הגבוה ביותר (עשרות אלפים) מתבצע בקוד בינארי באמצעות נקודות עשרוניות: (· - נקודה עשרונית גלויה). לפיכך, המספר המקסימלי שניתן לרשום במונה כזה הוא 159999. במבט קדימה, נציין שספירה בינארית עשרונית לא נוחה כזו תידרש רק בעת כיול המכשיר; במדידות אמיתיות, מונה ה-DD5 בדרך כלל נשאר במצב אפס.
מיקרו-מעגלים DD6 ו-DD7 קובעים את הזמן שבמהלכו נספרים הפולסים המגיעים מראש המדידה. מונה שש הסיביות DD6 סופר את הקצוות במוצא M של המונה DD7 (לפי קצוות חיוביים, שהראשון שבהם מופיע בשנייה ה-39 של מרווח הדקה הראשונה). המתנד הפנימי של מונה DD7 מיוצב על ידי מהוד קוורץ ZQ1. כאשר מצוין באיור. כאשר DD1 מופעל (הכניסה של המהפך DD6 מחוברת ישירות ליציאה 10.2 של מונה ה-DD32), המדידה תימשך 6 דקות 31 שניות. לאחר זמן זה, הספירה נעצרת (אות אוסר של לוגי 12 מופיע בכניסה 9.1 של רכיב DD0) ואות קול מופעל, המודיע על סיום המדידה. יומן אותות. 1, בכניסה 2 של אלמנט DD9.4, מאפשר מעבר של גל מרובע של קילו-הרץ אחד, הנלקח ממוצא F של מונה ה-DD7, למגבר DD 10.4-D010.6 ולעומס המחובר אליו בפאזה. - פולט פיזו BF1. אם הרדיואקטיביות של המוצר הנבדק גבוהה מאוד, המונה DD1 - DD5 עלול לעלות על גדותיו כבר במהלך המדידה. במקרה זה, אות יומן יופיע ביציאה 16 (פין 11) של המונה DD5. 1, אשר ידליק לא רק אות קול, אלא גם אות נורית אזעקה - טרנזיסטור VT1 ידליק LED HL1. במצב אזעקה, אפסים מוצגים בתצוגה. כאשר אתה לוחץ על כפתור "התחל" SB1, נוצר פולס עם משך זמן של tnyck = 10.1R0,7·C4 = 3 ms ביציאה של המהפך DD6. הוא מגיע לכניסות R של כל המונים ומעביר אותם למצב האפס הראשוני. על טרנזיסטורים VT2. VT3 ודיודת הזנר VD1 מרכיבים מייצב ששומר על מתח האספקה של הדוסימטר כמעט ללא שינוי כאשר מקור הכוח שלו פרוק די עמוק. התרשים הסכמטי של ראש המדידה מוצג באיור. 2. על טרנזיסטור VT4. שנאי דופק T1 ואלמנטים R14, C6. ממיר מורכב C8, VD2-VD4. הוא כולל גנרטור חוסם. על פיתול L3 של השנאי שלו נוצרים פולסים קצרים (tnip = 5...10 μs) עם משרעת UL3 = (Uc5 0.2)n3/n2 (Uc5 הוא מתח האספקה של הממיר, n2 ו-n3 הם המספר של מסתובב בפיתולים L2 ו-L3) כאשר n3 = 420 ו-n2 = 6 Ul3 = 440 V. פולסים אלה, הבאים בתדר Fimp = 1/R14 · C6 = 10 הרץ, דרך דיודות VD3, VD4 קבל טעינה C420 למתח של +430...8 V, שהופך למקור הכוח Geiger counter BD1.
הדרייבר מורכב על שבב DD11. הוא ממיר אות עם חזית תלולה ונפילה עדינה, המופיע באנודה של מונה הגיגר ברגע עירורו על ידי חלקיק מייננן, לפולס עם משך tcch = 0,7R18·C10 = 0.35 ms, מתאים לשידור ליחידת הספירה באמצעות קו תלת-חוטי פשוט. יחידת הספירה מותקנת על לוח העשוי מרבד פיברגלס רדיד דו צדדי בעובי של 1,5...2 מ"מ (איור 3).
נייר הכסף בצד החלק נשמר כמעט לחלוטין ומשמש בעיקר כחוט נפוץ. כדי לדלג על פרטים, יש לו בחירות - עיגולים בקוטר של 1,5...2 מ"מ (לא מוצג באיור). מקומות החיבור עם החוט המשותף של המסופים "המוארקים" של קבלים, נגדים ואלמנטים אחרים מסומנים על ידי ריבועים מושחרים מוצקים. ריבועים מושחרים עם נקודה בהירה במרכז מציגים חיבורים לחוט המשותף של שברי התקנה מסוימים, כמו גם פינים של 7 מיקרו-מעגלים DD1 - DD6. DD8 - DD10 ופין 8 של שבב DD7. מתחת למחוון מסירים שכבה רציפה של נייר כסף, וריבועים כאלה מציינים רפידות מגע וחורים למעבר משכבה לשכבה. יש להלחים חתיכות של חוט משומר לתוך החורים האלה. המיקום הנכון של לוח המחוון נקבע לפני התקנתו. כדי לעשות זאת, קח את התצוגה ליד המצע וגעת בקצה המלחם באחד או אחר מהטרמינלים שלו, "להצית" את הקטע המתאים של המחוון. לוח ראש המדידה מוצג באיור. 4, גם נייר הכסף מתחת לחלקים נשמר כמעט לחלוטין.
למונה גייגר SBT10 (SBT10A) יש עשר אנודות נפרדות, המסופים שלהם (1 - 10) מחוברים זה לזה על ידי הלחמה. יש להלחים גם את החיבור של קתודית המד (פין 11) עם רדיד החוט המשותף. הדוסימטר משתמש בנגדים KIM-0,125 (R2. R15) ו-MLT-0,125 (אחרים). קבלים C4, C5 - תחמוצת מיובאת (Ø6x13 מ"מ), C6 - K53-30. S8 - K73-9. S9 - KD-2. השאר הם KM-6, K10-176, וכו '. HL1 LED - כל, רצוי אדום. שנאי T1 משתמש בליבה מגנטית טבעת במידות של 16x10x4,5 מ"מ העשויה מפריט M3000NM. יש להסיר את הקצוות החדים של הטבעת בנייר זכוכית, ולאחר מכן לעטוף אותם בנייר טפלון או מיילר דק. פיתול L3 מפותל תחילה; הוא מכיל 420 סיבובים של חוט PEV-2 0,07. הסלילה מתבצעת כמעט סיבוב לפנייה. נותר פער של 1...1,5 מ"מ בין תחילתו לסופו. פיתול L3 עצמו מכוסה בשכבת בידוד, ופיתול L1 מלופף על גביו בגובה רחב (שישה סיבובים של חוט PEWSHO 0.15). ואז מתפתל L2 (שני סיבובים של אותו חוט) ממוקם על הפיתול הזה. יש למקם את הפיתולים סביב הטבעת בצורה שווה ככל האפשר, כך שהטרמינלים שלהם יהיו קרובים ככל האפשר למגעי ההרכבה המתאימים של הלוח. כדי למנוע נזק לשנאי, הוא מותקן על הלוח בין שתי דסקיות אלסטיות. בעת ביטול הלחמה של הפיתולים, חשוב לא לטעות בהדרגה שלהם (הנקודות באיור 2 מסמנות את קצוות הפיתולים הנכנסים לחור של המעגל המגנטי מצד אחד). שגיאה בניסוח תשבש את פעולת הממיר. לוח יחידת הספירה מותקן על הפאנל הקדמי עשוי פוליסטירן עמיד בפני פגיעות במידות של 122x92x2.5 מ"מ. מודבקת עליה פינת פוליסטירן בגודל 55x29x17 מ"מ ויוצרת תא לסוללת קורונדום. לוחות פוליסטירן מודבקים לפינה, ויוצרים חריצים שאליהם יוכנס לוח יחידת הספירה. מעמד אנכי בגובה 14 מ"מ, בעל הברגה לבורג M2, מודבק ללוח הקדמי. עם בורג זה, דרך חור בקוטר של 2.1 מ"מ (ראה איור 3), הלוח מחובר ללוח הקדמי. מתג ההפעלה PD9-1 מותקן במקום נוח על הלוח (לא מוצג באיור 1). במקומות המתאימים על הפאנל, קודחים חורים עבור כפתור SB1 ולידת HL1. חור בקוטר 30 מ"מ נחתך עבור פולט ה-piezo, עליו מודבק סורג דקורטיבי מלמעלה. תצוגה כללית של הלוח המותקן על הלוח הקדמי מוצג באיור. 5.
כבית ליחידת הספירה, אתה יכול להשתמש בקופסת פלסטיק במידות מתאימות (לדוגמה, עבור דמקה בגודל 125x95x23 מ"מ). תחילה נחתך בתוכו חריץ בעומק 2,5 מ"מ ובו יתקבע הפאנל הקדמי. ראש המדידה מותקן במארז בעל מחיצה פנימית, העשוי מפוליסטירן עמיד ליריעות בעובי 2 מ"מ. מידותיו בתכנית הן 94x73 מ"מ, גובה - 60 מ"מ. הדלפק מותקן על המחיצה כך ש"חלון" המיקה שלו מופנה לכיוון הקובטה עם המוצר הנבדק. גם לוח הממיר מותקן על אותה מחיצה. עומק קובטת המדידה חייב להיות לפחות 25 מ"מ, מידותיה בתכנית הן 94X73 מ"מ. הקובטה מודבקת מאותה יריעת פוליסטירן. הדוסימטר המתואר כאן משתמש בשיטת המדידה "שכבה עבה", שבה הקרינה מהשכבות התחתונות של המוצר בקובטה מוחלשת באופן משמעותי או נספגת לחלוטין בשכבות העליונות ולמעשה אין לה השפעה על קריאות מונה גייגר. שיטת "השכבה העבה", המאפשרת להעריך את זיהום הקרינה של מוצר ב-Bq/kg מבלי לשקללו, נמצאת בשימוש נרחב על ידי שירותי בקרת קרינה. פני השטח של המוצר הממלאים את הקובטה צריכים להיות קרובים ככל האפשר ל"חלון" המיקה של הדלפק (בגרסה המקורית של הדוסימטר מרחק זה הוא 5 מ"מ). מכיוון שהמיקום היחסי של דגימת הבדיקה והמונה משפיע על תוצאת המדידה, עיצוב ראש המדידה חייב לספק את הקיבוע הברור שלו על הקובטה. הגדרת דוסימטר מסתכמת בהגדרת המתח ביציאת המייצב בתוך 6,3...6,7 V. זה תלוי ביחס R11/R10 ומצוין בבחירת אחד מהנגדים הללו. אם תרצה, ניתן לבדוק בנפרד את בלוקי הדוסימטר. אם הקלט של בלוק הספירה (פין 13 DD9.1) מחובר לפין. 4 מונים DD7 ולחץ על כפתור SB1, ואז לאחר 31 דקות 39 שניות אמורים להופיע המספרים 1899 בתצוגה - מספר השניות במרווח המדידה. ניתן להפחית משמעותית את זמן המדידה, אך רק על ידי בדיקת יחידת הספירה. אם הכניסה (פין 9) של מהפך DD10.2 מחוברת ליציאה 4 (פין 5) של מונה ה-DD6. אז זה יהיה שווה ל-3 דקות 39 שניות, וכאשר מחבר (מעגל דיודה-נגד "I") מחובר ביניהם, ניתן להגדיר כל מרווח מדידה בטווח שבין 39 שניות ל-62 דקות 39 שניות בדיוק של עד דקה. כך, למשל, משך המדידה בעת שימוש בחיבור. מוצג באיור. 6 יהיה שווה ל-55 דקות 39 שניות. המעגל המודפס (איור 3) מספק מקום להתקנת נגד ודיודות מחבר.
כדי לבדוק באופן עצמאי את ראש המדידה, תזדקק לאוסילוסקופ הפועל במצב המתנה (5...10 ms sweep). הקלט שלו מחובר ליציאה של הראש, ואם הוא פועל כהלכה, מופיעים על מסך האוסילוסקופ פולסים בעלי קוטביות חיובית באורך של ~0,35 ms עם משרעת השווה למתח האספקה, ללא סדר ניכר עם ממוצע תדר של 1...2 הרץ. אם יש לך מד מתח סטטי בקנה מידה של 1 קילו וולט (לדוגמה, C50), אתה יכול לבדוק את מתח האספקה של מונה גייגר (בקבל C8). זה צריך להיות בטווח של 360...430V. יש לכייל את המינון המיוצר. איך אפשר לעשות את זה בלי עזרה מבחוץ? קודם כל, נקבע את רמת קרינת הרקע הטבעית. לשם כך, הניחו את ראש המדידה על קובטה ריקה או מלאה במים ובצעו לפחות 10 מדידות בזו אחר זו. לאחר מכן, נחשב את הערך הממוצע של הערכים המתקבלים - Nf - המספר המתאים לרמת הרקע של הקרינה הטבעית, ומהסטיות של כל מדידה מ-Nf - השגיאה הריבועית הממוצעת - ΔNF [1] - ה אי דיוק בקביעת Nf, שהסיבה העיקרית שלו היא קוצר המדידה. בניסוי ישיר התקבלו Nf = 3500, ΔNf = 60. כדי להעריך את הרגישות לקרינה של המכשיר, יידרש מקור קרינה ייחוס. למטרה זו משתמשים בחומרים המכילים אשלגן. העניין הוא. שהתערובת הטבעית של איזוטופי אשלגן מכילה גם אשלגן-40 (0.0118%) - רדיואיזוטוף פולט β, γ עם זמן מחצית חיים של למעלה ממיליארד שנים. פעילותו הגבוהה והיציבה, הקשורה לכל מסת האשלגן, היא 29600 Bq/kg [2]. נסיבות אלו הן שמאפשרות להשתמש בתרכובת כימית עם תכולת "חלק" ידועה וגדולה מספיק של אשלגן כאובייקט בדיקה בעת כיול סוג זה של מכשירים דוסימטריים. הנה כמה מתרכובות KCI אלו - אשלגן כלורי, פעילותו Skcl = 15700 Bq/kg; K < הוא 29600 Bq/kg [2]. נסיבות אלו הן שמאפשרות להשתמש בתרכובת כימית עם תכולת אשלגן גדולה מספיק "שברית" מספיק כאובייקט בדיקה בעת כיול סוג זה של מכשירים דוסימטריים. להלן כמה מתרכובות KCl הללו - אשלגן כלורי, פעילותו Skcl = 15700/kg; KBr bromide Ckbr = 9700 K2C03 אשלגן קרבונט הוא 29600 Bq/kg [2]. נסיבות אלו הן שמאפשרות להשתמש בתרכובת כימית עם תכולת אשלגן גדולה מספיק "שברית" מספיק כאובייקט בדיקה בעת כיול סוג זה של מכשירים דוסימטריים. להלן כמה מתרכובות KCl הללו - אשלגן כלורי, פעילותו Skcl = 15700/kg; KBr bromide Ckbr = 9700 K2C03 אשלגן קרבונט Br - אשלגן ברומיד, CkBr = 9700 Bq/kg; K2C03 - אשלגן קרבונט (אשלג). SC2CO3 = 16800 Bq/kg (כל החומרים ללא התגבשות ומים ספוגים; אם יש ספק בכך, החומר מבוייד או מיובש). נמלא את קובטת המדידה עד אפס מקום בפולט סטנדרטי, למשל אשלגן ברומיד, ונבצע סדרת מדידות. לאחר ממוצע התוצאות וחישוב השגיאה, יהיה לנו: NKBr±ΔNKBr. בניסוי ישיר התקבלו NKBr = 31570, ΔNKBr = 120. הבה נקבע את הרגישות לקרינה של המכשיר: K = CkBr/(NkBr - Nph) = 9700/(31570 - 3500) = 0,35 Bq/kg ונאמוד את אי ודאות מדידה בפעילות Bq/kg של פולטים חלשים: K·ΔNф = 0,35·60 = 20 Bq/kg. לפיכך, על ידי רישום Nprod - קריאת הדוסימטר בקובטה שבה נמצא המוצר הנחקר, ו-Nf - רמת הרקע "להיום", וחישוב ההפרש שלהם, למשל, Nprod - Nf = 1000, קבע כי זיהום הקרינה המשוער של המוצר הוא K( Nnpod - NF) = 0.35·1000=350 Bq/kg. והערך בפועל שונה מהמחושב בלא יותר מ- K·2ΔNF = ±40 Bq/kg. עבור דוסימטר מזון ביתי, דיוק כזה מספיק מספיק. אבל אפשר להגדיל אותו. למשל, בגלל משך המדידה (למרות שהיא גדלה לאט למדי: עם עלייה בחשיפה פי n, הדיוק גדל רק ב-Vn). דיוק המדידות יגדל אם הן יבוצעו בתנאים של קרינת רקע מופחתת, למשל, מתחת לאדמה בעומק של 30...40 מ' (במטרו). ניתן להקטין את רקע הקרינה רק בנפח ראש המדידה על ידי הנחתו, למשל, במיכל עופרת עבה דופן (>3 ס"מ). המחתרת והעופרת חייבים, כמובן, להיות נטולי קרינה. בדרך זו, ניתן להגביר את דיוק המדידות מספר פעמים. ולסיכום - על הרדיואקטיביות הטבעית (!) של מוצרים. הסיבה השורשית שלו היא אותו אשלגן הכלול כמעט בכל אחד מהם [3]. הטבלה מציגה את הרדיואקטיביות הטבעית (אשלגן - 40) הספציפית של מספר מוצרי מזון [2]. יש להחסיר אותו מקריאות הדוסימטר. רדיואקטיביות טבעית (אשלגן-40) ספציפית של מוצרי מזון, Bq/kg
ספרות
מחבר: יו.וינוגרדוב, מוסקבה
מכונה לדילול פרחים בגנים
02.05.2024 מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם
02.05.2024 מלכודת אוויר לחרקים
01.05.2024
▪ טוהר הדיבור משפיע על הזיכרון ▪ בונים משנים את האקלים של אלסקה
▪ חלק של האתר אתרים של ציוד רדיו חובבני. בחירת מאמרים ▪ מאמר מאת לורנס דורל. פרשיות מפורסמות ▪ מאמר מהי dysbacteriosis? תשובה מפורטת ▪ מנהל שיווק מאמרים. תיאור משרה ▪ מאמר הצתה חלקה של תאורה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ▪ מאמר נורמות מבחני קבלה. קבלים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר
www.diagram.com.ua |
ראה מאמרים אחרים סעיף 
חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:
כל השפות של דף זה