Un projet de compteur geiger à transistors

Salut à tous !
J'avais fait état il y a peu de la faible radioactivité des électrodes de certains tubes de starter (ici)
Clovis#2, dans son projet perso de compteur geiger (ici) a trouvé des électrodes qui n'ont pas cette caractéristique, notamment avec les modèles Ph*lips S2 et S10.
Il s'agit d'un constructeur qui a mentionné avoir choisi de ne pas utiliser de plomb et de substances radioactives.

Salut à tous !
Juste pour signaler deux choses.

Le projet intéresse pas mal de monde, mais plusieurs bidouilleurs sont un peu déconcertés par l'absence de schéma d'implantation des composants. J'ai en effet laissé le choix en ne fournissant que le schéma; l'implantation sur plaque pastillée étant libre...mais je conçois que cela représente un écueil pour les débutants, pour qui ce projet essaye de se destiner.
J'ai hésité pour proposer une 2e version améliorée sur ce point, entre montage à la "Manhattan style" (avec plan masse), et plaquette à bandes.
Je proposerai donc d'ici peu une 2e version avec plaque à bande (dite stripboard), avec schéma d'implantation et tout le tintouin.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f9/Stripboard.jpg/471px-Stripboard.jpg

Le stripboard est très abordable (quelques euros les plaques époxy de 20x30cm), évite d'avoir à manipuler les bains de gravure, et reste plus simple à dépanner que le montage Manhattan (vécu...). L'ensemble est à la limite interchangeable puisqu'il suffit de découper des lignes parallèles de cuivre sur une plaque nue pour reformer un stripboard.

- Certains ont remarqué la présence d'une diode sur le circuit, aux bornes du primaire du transformateur (en sens bloquant), alors qu'elle n'apparaît pas sur le schéma; c'est effectivement un oubli.
Il s'agit d'une diode de roue libre, que l'on ajoute aux bornes des composants selfiques afin de drainer les pics de tension qui apparaissent à l'ouverture du circuit (à cause de la self induction, en sens opposé).
Sans cette diode, le transistor de charge du primaire est sollicité à chaque période en raison de cette tension parasite qui, si elle dépasse ses tolérances, le fait claquer.
Cette diode shunte donc cette dangereuse tension, et ne perturbe pas le circuit, car positionnée en sens bloquant.
Plus de détails sur ce document : Le rôle d’une diode roue libre

Salut à tous !
Petit interlude pour revenir sur quelques points.
Ce projet n'est pas bien entendu pas terminé, il reste encore toute la partie concernant la conversion impulsion/débit de dose, avec indication sur galvanomètre. Cette partie sera détaillée pour s'adapter aux différents tubes geiger utilisés.
En cas de difficulté, n'hésitez pas à me demander, par mail, ou plus simplement en s'inscrivant sur le forum; cela présentera vos projets.

Il n'est pas rare de commettre des erreurs en électronique. La plus pénible, que je viens de remarquer sur ce montage après amélioration, est l'inversion de brochage des transistors. La lignée BC 547 557 516 517 337 et 327 utilise le même : C-B-E de gauche à droite avec la face plante du transistor face à soi. Pendant l'implantation, avec alternance côté soudure/côté composant, il n'est pas rare d'inverser l'émetteur et le collecteur.
Le pire dans cette situation est que le circuit geiger fonctionnait encore, mais avec une consommation triplée..... diagnostic difficile : le montage présentant des signes de fonctionnement laisse alors supposer un compo défectueux ou une mauvaise soudure.
Cette inversion est par ailleurs récemment arrivée à un internaute concernant le BFO sur la radio ondes courtes.

Le montage présente un signal sonore (tac-tac-tac) typique de compteur Geiger-Müller; mais certains m'ont demandé s'il était possible d'ajouter un signal lumineux. C'est tout à fait possible, et même très simple.
Il suffit de relier en série sur le haut parleur une DEL (rouge par ex), comme cela a été fait dans Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY. Il y aura ainsi un signal coordonné lumineux/sonore


J'avais parlé dans le précédent post de l'adaptation du montage sur plaque Stripboard (à bandes perforées). Cette dernière est beaucoup plus simple à manipuler pour le débutant, et je pourrai proposer un schéma d'implantation.

Cette version Stripboard proposera plusieurs améliorations :
- Il y aura un schéma d'implantation des composants. La recette de cuisine sera complète. A la limite, le projet geiger sera constructible sans avoir compris grand chose.
- Le circuit est beaucoup plus souple envers les modifications sur circuit....et à fortiori les réparations.
- Les composants sensibles, tels que les transistors, seront montés sur support, afin de pouvoir les remplacer sans soudure. Il s'agit du même principe que celui utilisé dans le projet Radio blindée EMP, à composants interchangeables sans soudure.


Contacts tulipe :

Niveau prix, il faut en général compter 1cts le contact.

Pourquoi ce dernier point ? Pour plusieurs raisons :
- Une fausse manip (pourquoi le circuit mange 1 ampère ?), un court-circuit, une résistance mal soudée, et c'est la mort assurée du transistor. J'ai du changer deux fois de transistor par bêtise interposée. Or, le dessouder abîme le circuit et rend l'opération vraiment compliquée quand tout est fini autour.
- Une fois les transistors ôtés, il ne reste plus que les résistances, les condensateurs et les diodes sur le circuit. On peut donc tester chacun d'eux sans que les transistors parasitent les mesures. On peut en outre tester la continuité des pistes et les court-circuits entre elles.
- En cas de panne, quand on a testé tous les composants du circuit, on commence à avoir des doutes sur les transistors......hors une fois soudés, il est impossible d'utiliser la fonction Hfe des multimètres car les autres composants parasitent la mesure (un transistor HS peut paraître bon). Le support permet de tester rapidement chaque composant.
- Dans la même idée évoquée au début de ce topic : l'électronique à semi-conducteur réagit assez mal à la radioactivité. Très peu en environnement ordinaire, mais cela devient très aléatoire en environnement irradié, ce qui est l'hypothèse extrême que je ne souhaite absolument pas, mais le projet ici se veut fonctionnel en toute circonstance, maintenant comme dans quinze ans.
En gros, on met l'intelligence lors de la fabrication, au profit d'une utilisation plus simple.

Vue des contacts tulipe une fois implantés :


Pourquoi le perfboard (plaquette pastillée) est-il plus difficile pour débuter que le striipboard ? Une simple photo de la carcasse de l'ancienne version va m'apporter quasiment toutes les réponses.

1 : Les supports utilisés ont un diamètre d'environ 1,5mm, ce qui est beaucoup trop important pour le pefboard, dont ce qui reste de la pastille est à la limite de se décoller : on ne peut pas utiliser les supports sur le perf.
2 : Le circuit étant fait à la soudure (ou au fil), les court-circuits entre les pistes ne sont pas rares, et difficiles à relever à l'oeil nu.
3 : le perfboard ne supporte pas les chauffes répétées, et donc le changement de composants. La zone 3 était celle d'un transistor défectueux, et ne peut plus être utilisée (pastille du dessous décollée).
4 : Dessouder/ressouder est une plaie sur ce type de carte. Ceux qui ont déjà essayé se souviendront des interminables cases qui se collent sans arrêt. Deux composants proches ont toutes les chances de se retrouver collés. La plupart du temps, il faut tout enlever à la pompe à dessouder et tout refaire.... La zone 4 illustre la rage de nerf qui nous prend quand ça veut vraiment pas....
5 : Il est difficile de réguler le flot de soudure. C'est l'étape qui m'a décidé à migrer vers le stripboard......
Je rajouterais qu'il est difficile de se représenter le circuit facilement sur le côté soudure.



Vue de la partie survolteur sur stripboard :

L'ensemble est plus agréable à souder, il n'y a quasiment jamais d'excès de soudure, le circuit est plus simple à concevoir....mais surtout à dépanner !

Vue du circuit survolteur en fonctionnement (sortie 3V), avec ses composants de récupération :



Vue du circuit transistors ôtés :


A noter que le condensateur réglant la fréquence du circuit est lui aussi monté sur support, afin de modifier sa valeur si nécessaire.

Et enfin, le schéma de cette première partie :

Les coupures se font dans les pistes de cuivre, au foret de perceuse ou au cutter. Il ne faut pas oublier celles cachées sous la résistance ajustable, sous la diode D1 (1N4007) et sous le support de pile. L'interrupteur n'est pas mentionné en haut à droite....
Les quatre transistors sont de la lignée BC; le schéma indique leur orientation vue de dessus.
Le projet final occupera une zone de 29 points sur 40.

Je suis dispo par MP ou mail pour toute info ou précision, et n'hésitez pas si vous voyez des erreurs !
Bons bidouillages à tous !

Salut à tous !

Dernier post « électronique 2016 », qui me permettra d’une part d’annoncer la reconstruction de ce topic. En effet, sans les illustrations supprimées par l'hébergeur, le propos -déjà bien compact- devenait indigeste. Maintenant avec les schémas et photos, cela devrait redevenir plus lisible.
Mais d’autre part, de présenter sommairement le début de prototype (n°7) de ma future nouvelle sur le "compteur Geiger revisité", à mi-chemin entre le montage initial et le plus simple compteur geiger au monde, via une petite bidouille.


Il s’agit ici d’un simple pont diviseur de tension, qui permet de mesurer les hautes tensions générées par le proto sans perturber le montage mesuré, ni détériorer l’appareil de mesure.
Il y a un article très détaillé sur Oldu ici : Mesurer une haute tension avec un pont diviseur et un multimètre

L’astuce ici est l'utilisation de contacts dits "tulipe", permettant de changer la résistance aux bornes de laquelle on mesure la tension, et donc de s'adapter aux gammes de tension et d'impédance à mesurer.

Les composants nécessaires :

- une plaquette « stripboard » de récup.
- quelques fils,
- des contacts « tulipe »
- 10 résistances 10M
- 1 résistance de mesure, ici 22k



Brochage :


- le noir est la masse du montage et de l’appareil de mesure (Voltmètre)
- le vert est la prise de mesure du Voltmètre
- le rouge est relié à la HT.

Le multimètre est calibré sur 2V :


Mesure de mon petit prototype -je travaille sur les transfos faits maison- : 0.169V

Le calcul pour retrouver la tension en entrée Ve du montage à partir de :
- la tension de sortie Vs
- la haute résistance Rh (100M)
- la résistance de mesure Rm (22k)

est assez simple
Ve = Vs * (Rh + Rm) / Rm

Ici
Ve = 0.169 * (100 000 000 + 22 000 ) / 22 000 V
~ 768V

J'ai ici une tension pouvant convenir pour à peu près tous les tubes geiger du monde, avec moins qu'une poignée de composants; au plus simple : un transistor, une résistance, deux diodes, un condo HT et un transfo fait maison; le reste est là pour stabiliser la mesure

A titre de comparaison, voici l'équivalent schématique du circuit traité initialement dans ce topic :


J'avoue que le circuit initial tortillait beaucoup afin de produire une tension à partir de 1,5V, moyennant quatre transistors de plus et beaucoup de théorie.
Avec le dernier montage, la tension de service peut varier de 3,6V à 0,7V (donc pile à plat).
Mais aussi, depuis 2012 les accus li-ion 18650 se sont généralisés, et rendent l'ensemble bien plus simple, en offrant aux circuits une tension de service suffisante. Il faut en effet au moins 1,4V pour qu'une régulation HT puisse s'activer.....
Bons bidouillages d'ici 2017 !

Génial ! Une question annexe : ça renvoi où tes QR codes ?

Salut !
Auparavant, je taguais les photos de "Forum Olduvaï", indiquant d'où venait l'info...lorsque les tutos étaient repompés sur le net.
Puis j'ai retrouvé quelques montages sur un forum russe, et les intervenants se demandaient où trouver le texte descriptif.
Du coup, je propose directement le lien vers le forum dans un QRcode.
L'étape suivante est de le générer pour arriver directement sur le topic en question plutôt que sur la page de garde, mais cela n'est possible qu'après avoir créé l'article sur oldu car chaque post a son tag type lien#nombre :
https://www.le-projet-olduvai.com/t5389p25-un-projet-de-compteur-geiger-a-transistors#170061

Enfin, je pensais y coller un complément d'infos par la suite type date, descriptif, lien youtube, etc...

Classe !

Hello,

petit post pour mettre à jour le statut du projet de compteur Geiger à transistors.

Le prototype principal est terminé, me permettant de finaliser la partie "scientifique" du tuto.



J'ai hésité à poster dans le topic [Chroniques du Bunker de L'Apocalypse], mais je pense plutôt publier l'article dans un autre fil, un peu plus "post apo" (la nouvelle dont je parle depuis pas mal d'années...).


Le cahier des charges va rester strictement identique :

- DIY : il n'y a quasiment que de la récup, même le transfo est rebobiné, qui est un composant systématiquement d'achat imposé dans la plupart des circuits sur le net. Un proto parallèle a testé avec succès une variante construite à partir de la self des lampes fluocompactes; cela prendrait deux minutes à construire.

- Low tech : je reste sur l'analogique. De bout en bout, je n'utilise que des transistors, ici du BC547 (le plus commun, à quelques cts pièces). J'ai réalisé de multiples tests, tous les équivalents sont utilisables (même le 2N2222, le BC337, etc.). Il y aura un chapitre bonus qui concernera quelques circuits intégrés, mais optionnel. Je trouve que l'électronique amateure s'est un peu détachée de ses fondamentaux, au profit de l'Arduino & co. Cela ouvre des portes certes intéressantes, mais cela devient alors une autre branche et amha au détriment des fondamentaux. En consultant les derniers numéros d'Elektor, on ne peut que remarquer l'absence flagrante de circuits simples et d’expérimentation, au profit de montages "tout fait", où il est nécessaire d'acheter chaque pièce (même le PCB) pour ne réaliser que l'étape de soudage. J'espère dans le tuto montrer que l'on peut construire beaucoup à partir de rien tout en restant simple.

- Polyvalent : le circuit s'adapte à tous les tubes Geiger Müller. J'ai testé sans rien modifier le 18504 à fenêtre mica pour les alphas, ainsi que sur le 1B85 du compteur des années 50 (environ 850V). Pour une tension plus élevée, il suffit de jouer sur celle des diodes de régulation.

- Extrêmement frugal : je mets un point d'honneur à ce que le circuit consomme le moins possible. Les compteurs Geiger Müller (CGM) que l'on trouve sur le marché, ainsi que la quasi-totalité de circuits sur le net ne s'encombrent pas de ce paramètre. Alors qu'un CGM devrait typiquement être un circuit basse consommation, car "de terrain" et à "utilisation en zone potentiellement dangereuse".
Le projet OpenRadiation, aussi intéressant soit-il, consomme 30mA sur son accu 2200mAh (rien que pour la HT, sans les circuits de comptage). Le projet APOC montait à plus de 10mA sur une pile 9V (400mAh). Cela réduit l'autonomie à quelques jours à peine pour chacun !
Pourtant, j'estime l'enjeu et l'intérêt des CGM justement sur leur aspect nomade. Une analyse du bruit de fond et des points chauds est un aspect réel d'un mode "évacuation". Prendre la route pour fuir pendant des jours une région sinistrée par une catastrophe nucléaire impose spécifiquement une autonomie assez poussée de l'électronique embarquée au fond du sac....plutôt que d'envisager systématiquement d'être à moins de 24h d'une prise de courant.

Là, je vous laisse la surprise, mais l'autonomie du projet développé sur Olduvaï est portée à plus de six mois en utilisation continue. Reste à joindre les circuits d'intégration du débit de dose et de stockage de la dose cumulée (je réserve une surprise assez amusante à ce sujet).

Donc, voici la présentation du dernier proto, que vous avez déjà pu voir ici : Application Geiger Bot, compteur Geiger, mesure de sources, de bruit de fond et autres stats et qui intègre maintenant une régulation de consommation :

1 transistor pour la HT (420V)
2 transistors pour la sortie sur haut-parleur (optionnels si on a un écouteur crystal)
2 transistors pour la régulation (optionnels si on éteint la régulation)

Les tests ont été réalisés avec :

- la pastille au Radium (cf topic Compteur Geiger sur Leboncoin : Review, Recherches et Risque Radiologique)

- un manchon de lanterne à gaz dont je ne me souviens plus la marque. Ils contenaient historiquement du Thorium 232. Bien que théoriquement "de plus en plus" rares (cad non-radioactifs), j'en ai trouvé récemment dans un magasin de rando. Je referai un tour cette semaine pour confirmer si c'est encore le cas, ou bien si c'était une fin de stock.


Vous comprenez la mise sous zip au vu des morceaux qui se désagrègent... et qui menacent plus par ingestion/inhalation que par irradiation.


Le principe régulation par rétroaction est très simple :



Considérons le condensateur haute tension, qui stocke l'énergie pour le tube Geiger, comme une piscine qu'il faut garder remplie d'eau et le générateur HT comme la pompe de remplissage.

Les montages non régulés fonctionnent en remplissant la piscine sans se soucier de contrôler son niveau. Si elle est remplie, le générateur continue et la fait déborder sans s'en soucier, tout en fuyant par tous les tuyaux. Cela explique la consommation monstrueuse des circuits Geiger Müller; par exemple la thermographie du circuit d'OpenRadiation montre une pointe à 76°C sur la génération de la HT :



Alors que le tube en lui même ne consomme quasiment rien ! Un peu comme s'il prélevait quelques cuillères à café d'eau de notre piscine à chaque décharge.

Dans un montage régulé par rétroaction, quand la haute tension du tube Geiger-Müller est atteinte, cad quand la piscine est remplie, le générateur est coupé, comme avec un détecteur de trop-plein. Il ne se remet en marche que pour compenser les quelques cuillères perdues.

L'essentiel d'une bonne régulation est d'être très fine pour stopper la génération dès que le seuil est atteint, tout en étant très réactif pour compenser rapidement une décharge rapide de la HT, cad ici quand une source radioactive excite sévèrement le tube.
Dans la pratique, il y a toujours un petit courant de fuite au travers des composants - ici principalement les diodes- qui décharge toujours en permanence le condensateur HT. C'est pourquoi il a a tout de même une petite consommation de fond.

Petite vidéo classique, qui va montrer l'évolution de la consommation du montage en fonction des sources radioactives que l'on présente :



Donc 0,58mA en bruit de fond standard (en fait moins avec la vidéo ci-dessous), et environ 1mA en environnement irradiant.
A ce stade, comme le montage consomme environ 2mW, j'hésite à joindre une cellule photovoltaïque au circuit pour le rendre complètement autonome.


En ajustant le circuit, j'étais face à un phénomène assez incompréhensible où la consommation avait tendance à sursauter, surtout lors de la prise de vidéo.
En électronique, on est assez régulièrement face au phénomène de "l'effet main", où la masse du corps vient perturber les circuit oscillants à haute impédance.
Typiquement on peut rencontrer ce phénomène quand on règle une radio assez sensible, et surtout dans les Ondes Courtes : on se cale parfaitement sur une station, puis on la perd quand on éloigne les mains du poste...

Mais là, rien de tangible....jusqu'à ce que je comprenne que les diodes étaient influencées par la lumière !

Très sommairement, les semi-conducteurs ont très souvent un effet photoélectrique et comme les diodes ont des boitiers en verre transparent; elles sont donc perturbées par les fortes luminosités.
En général, c'est plutôt négligeable, mais là on touche aux circuits haute tension avec régulation de précision. Donc les quelques millivolts de blocage des zener peuvent avoir une répercussion plus large en réduisant la rétroaction.

Petite vidéo où je montre les écarts de consommation, alors certes avec 300 lumens dans la figure, mais qui impactent de manière tangible le circuit.




Fort heureusement :
- ces perturbations ne touchent pas les capacités de détection du tube GM, seulement la consommation.
- on projette rarement une telle puissance sur un circuit, donc IRL cela va assez peu perturber le montage.
- il suffit d'un simple cache en plastique dessus pour tout faire revenir à la normale (<0,5mA).

Donc pour les bidouilleurs de circuits post-apo, n'oubliez pas d'ajouter un cache sur les circuits sensibles.

Petite digression radioactive...

...du professeur maboul

Profitons du test pour introduire une petite partie "physique nuke" à ce post.
On pourrait se demander pourquoi l'échantillon contenant du Thorium 232 arrive à exciter le tube GM alors que ce radionucléide est quasi-exclusivement un émetteur alpha (autour de 4MeV), un rayonnement qui est arrêté par le plastique, l'air et l'alu, et dans des proportions infinitésimales quelques rayons gamma et X de faible énergie (<150keV, rapidement absorbés dans la matière et peu à même de titille un tube GM).

En fait on rejoint le topo sur la pastille au radium : on est face à une famille radioactive, plus précisément la famille 4n :


(image Wikipédia).

On remarque alors plusieurs choses :
- la famille va produire au bout de quelques années tous les descendants de la chaîne de désintégration : Radium 228/224, Radon 220, Polonium 216/212, Plomb 212/208 et Thallium 208.
- il y a un gaz produit : le Radon 220. Mais contrairement à la période du radon 222 qui est de 3 jours, celle-ci sera de 55 secondes, donc le gaz aura plutôt tendance à rester confiné dans le sachet pour former directement du polonium solide.
- beaucoup vont émettre des bêta durs (>300keV), comme l'Actinium 228 (plusieurs entre 500keV et 2MeV), le Bismuth 212 (1,5MeV et 2,2MeV), le Thallium 208 (1,3 1,5 et 1,8MeV).

La littérature ajoute à ceci plusieurs émetteurs gamma de forte énergie, comme l'Actinium 228 (ex 1,4MeV), le Bismuth 212 (720keV et 1,4MeV), le Polonium 212 (2,6MeV) ou encore le Thallium (2,6MeV).

Tous ces rayonnements sont très pénétrants et expliquent pourquoi un échantillon sous scellé en apparence émetteur alpha peut faire crépiter sévèrement un compteur Geiger.

Si on ajoute les rayons alpha qui tapent toujours au dessus du MeV, on comprend pourquoi la DPUI (dose par unité incorporée) est si élevée, aux alentours de 10^-5...et supérieure à celle du Polonium 210 (proche de 10^-6).

C'est à dire qu'une source de 1Bq ingérée représente une dose efficace engagée de de 10µSv. En inhalation on considère qu'une source de 1Bq va entraîner une dose de 40µSv.
Si on considère que les manchons ont une activité d'environ 1000 Bq pour un poids d'environ deux grammes, il faudrait alors ingérer environ 200mg de substance pour atteindre le seuil de 1mSv/an public, et en inhaler environ 50mg.

Au vu des petits morceaux un peu partout et de la possibilité qu'ils soient vaporisés, cela ne me semble pas franchement improbable.
La dose (1mSv) n'est pas non plus importante, mais peut tout de même monter à 40mSv dans le "pire" des cas par inhalation.

Il est surprenant que l'on ait autorisé ce genre d'objet pour le grand public...qui sera toujours autant radioactif dans plusieurs milliards d'années

Hello,

- un manchon de lanterne à gaz dont je ne me souviens plus la marque. Ils contenaient historiquement du Thorium 232. Bien que théoriquement "de plus en plus" rares (cad non-radioactifs), j'en ai trouvé récemment dans un magasin de rando. Je referai un tour cette semaine pour confirmer si c'est encore le cas, ou bien si c'était une fin de stock.

Je suis passé dans ledit magasin avec un compteur geiger pour vérifier les quatre marques de manchons disponibles. Deux mentionnent bien l'absence de matériaux radioactifs. Aucune mesure n'a présenté d'élévation par rapport au bruit de fond.
Donc les manchons radioactifs semblent -à la vente- maintenant faire partie du passé.

Je remercie l'amabilité du chef de rayon, qui n'a pas manqué de montrer son étonnement...face au compteur mais aussi à l'historique au thorium de ces objets

Hello,
le premier chapitre du projet Geiger-DIY-Post apo est terminée.
Je suis en train de réfléchir au format de publication, car le format "forum" me semble de moins en moins adapté à la lecture de plusieurs dizaines de pages, surtout sous forme de nouvelle....de même pour le tuto sur la fabrication du Bleu de Prusse.

Le forum perd ses images, tombe en panne, tandis qu'un fichier autonome peut être diffusé, imprimé et partagé.

Question aux membres et auteurs (réponse par MP si vous souhaitez) : quel format serait l'idéal ?

Je ne cherche pas particulièrement à taper les plateforme payantes (vu le lectorat réduit, cela n'aurait pas d'intérêt, et je ne fais pas ça pour l'argent). Le format epub me semble un peu polyvalent, mais niveau pérenne (quid dans cinq ans), le PDF me paraît être le must.
Un avis ? Une préférence ?

Voici donc le premier circuit autonome, que l'on peut emporter dans la brousse. J'ai encore un peu réduit la consommation et la tension nécessaire. L'ensemble se contente d'une pile 3V (la CR2032 des cartes mères, et divers gadgets), avec une autonomie mini d'environ 300h en continu. On repasse à 4000h sur un accu 18650 si besoin.

Comme il s'agit de la version n°6 du proto, je l'ai baptisée COGEM-Carbone (pour Compteur Geiger Muller, numéro atomique 6), ça sera utile dans la nouvelle...

Vue du montage boitier ouvert :



Coût en récup : 12€, avec 10€ pour le tube SBM20 et 2€ pour la plaque pastillée (schéma et instructions fournis dans le chapitre), tout le reste a été scrappé, même le transfo est rebobiné.
Coût en construction neuve : environ 20-25€ en tablant sur les prix du revendeur de composants de mon coin, tube compris.

A noter que le circuit s'adapte à peu près tous les tubes Geiger-Muller du marché (en gros entre 300V et 1200V).

En l'état, on peut coupler le circuit à des applis telles que GeigerBot pour obtenir des doses, débits de doses, et autres stats (cf Application Geiger Bot, compteur Geiger, mesure de sources, de bruit de fond et autres stats.) ou bien, si on se fie à la sortie sonore, on peut détecter des points chauds ou une hausse de radioactivité en réalisant des mesures relatives (au bruit de fond).

Les chapitres suivants, en cours de développement, comprenant un intégrateur pour enfin afficher un débit de dose, un compteur analogique et en bonus un compteur numérique....

Paix et félicité !

Salut

Amha, le format PDF est le plus universel. 

Le plus simple est peut être de l'uploader dans la partie documentation dans un premier temps.

Et peut etre un jour devrions nous éditer papier les annales d'Olduvai (a.k.a Guide de Survie des Terres Désolées ) avec les tutos les plus populaires et des articles techniques. 

A voir le coût d'une édition a tirage limité d'un livre (Je me souviens avoir édité un blog que j'avais tenu en papier pour une cinquantaine d'euros pour 240 pages)

Merci

Je pense aller sur du PDF. Etant gros lecteur sur tablette et Smartphone, l'epub a des avantages, comme la mise en page auto selon les dimensions de l'écran, mais perd beaucoup de sa flexibilité quand on change de plateforme.

J'envisage des pages au format A5 : plutôt bonne idée ou non ? C'est amha ce qui colle assez facilement au format "bouquin" tout en n'étant pas cassé par un smartphone...

Je me souviens plus où nous avions parlé de ce "Guide des terres désolées". De mémoire le groupe de discussion avait buté sur les droits de reproduction, nom de plume, rétribution & co.
Perso, j'envisageais de publier les tutos sur le compteur Geiger et la synthèse du Bleu de Prusse en licence CC. Est-ce que ce sera compatible avec une future publication papier (soyons fous avec des plans sur la comète...) ?

Honnêtement, il vaut mieux prévoir du A4 à la rédaction et éventuellement l'imprimer en A5, le contraire risquant de nuire à la qualité de l'image.

Pour l'impression, il faut surement creuser, mais ça doit être faisable en éditions limité, non?

Hello,
juste pour présenter la sortie audio normalisée du circuit, qui permet de relier le montage à n'importe quelle entrée, dont le micro des smartphones et donc les applications de type GeigerBot (ici)

L'enjeu principal était d'avoir une isolation électrique et protégée (il y a plus de 400V dans un compteur Geiger) tout en conservant une réponse très rapide (pouvant monter dans les milliers de CPM), tout à transistor en conservant une faible consommation de l'appareil (<0,5mA).

J'en ai profité pour tester d'anciens manchons de lanterne trouvés sur Leboncoin



Comme toujours, seuls les CPM sont représentatifs de la réalité, les µSv/h ne sont là qu'à titre indicatif pour titiller car non valables avec une mesure de contact avec un tube GM non compensé en énergie, ni blindé bêta.


Schémas, explications et circuiterie pour bientôt avec la publication prochaine.

Salut à tous,
juste pour préciser que le projet est toujours d'actualité. Il est juste en phase de test de reproductibilité.
Je me suis rendu compte avec les montages du net qu'il est parfois difficile d'obtenir les mêmes résultats que l'auteur.
Soit on y arrive au prix de composants strictement identiques; souvent rares et chers donc tout sauf résilient. Soit on doit bidouiller et changer toutes les valeurs du schéma pour s'adapter aux propriétés des composants de remplacement, ce qui est hors de portée du débutant.

Ce serait une cruelle déconvenue pour moi de parler de circuits low-tech/post-apo/frugaux/résilients sans qu'il soit possible à quiconque de le reconstruire de son côté.

Bonne nouvelle, j'ai testé avec des tonnes de composants différents, le circuit fonctionne invariablement avec tous. La pièce maîtresse des circuits Geiger restera toujours l'élévateur de tension, donc en mode "low-tech" un transformateur (les circuits sur inductance sont justement difficiles à reproduire).
Ici aussi, que ce soit un transfo rebobiné sur ferrite inconnue :



Un bon vieux pot ferrite de minitel (rebobiné) :



Voire sur pot ferrite rebobiné (et cassé) de mon vieil ECG :



On tape facilement dans les centaines de volts nécessaires aux tubes GM.

Ici, j'ai même testé avec un micro-transformateur de flash d'appareil photo. Sans régulation, le montage sort 520V pour une consommation de 15mA sur 3V :



En détail, un seul transistor (ici 2N2222), un transfo, et quelques condensateurs et diodes pour le multiplicateur (qui réduit drastiquement la conso) :



Je mesure la HT avec un pont diviseur de tension -le truc vert sur la photo- de 100MΩ en haute précision (1%); la mesure se fait aux bornes d'une résistance 10kΩ, d'où un facteur 10000 et 524 V (52,4 mV x 10000).
Cela fera l'objet un petit article permettant de construire et tester ce type de pont en totale autonomie.

Juste pour expliquer pourquoi ça peut prendre du temps entre deux posts, le seul testeur HT m'a demandé quelques calculs sur tableur....

Salut à tous.

Toute petite review; le projet de compteur Geiger Müller à transistor (en pur analogique donc) est enfin stabilisé. Excusez juste la qualité des photos, je ne peux bidouiller en général que le soir ou pendant les insomnies, je n'ai pas un éclairage nickel pour prendre tout ça correctement...

En gros, le schéma fonctionne peu importent les composants choisis; le schéma et l'article final sont en cours de rédaction.

A peu près tout est de récup, des composants à la plaque Elex (évoquée ici).
Le tube est un BOI-33, similaire su SBM-20, évoqué ici : Tubes Geiger-Müller type SBM-20, STS-5 et BOI-33

La platine en cours de réalisation a été vue dans plusieurs topics comme Circuits Nomades





- L'ensemble du circuit contient 8 transistors usuels (NPN et PNP petits signaux) et une poignée de résistances/diodes/condensateurs. Le coût du circuit avec composants neufs doit tourner autour de 10-15E, soit une trentaine avec le tube geiger.

- La platine se déconnecte complètement pour la maintenance, sans aucun fil. Les câbles se branchent pour la plupart avec des connecteurs (voir la sortie en violet), tandis que les endroits que l'on teste en général son pourvus de contact "tulipe" (voir la zone Sortie HP en vert).

- A peu près tout est réglable : la haute tension (entre 350V et 800V). J'ai ajouté un switch rapide permettant de permuter rapidement la tension entre 400V et 480V, afin d'alimenter soit le SBM-20, soit le 18504; ainsi que le convertisseur impulsion/dose.

- On peut désactiver tous les modules "inutiles". Par exemple, le circuit sortie HP, le convertisseur, etc... cela réduit un peu la conso, qui n'est pas énorme, mais qui sait... Et avoir juste une sortie audio sur un écouteur haute impédance.

- L'ensemble est alimenté avec une pile CR3220. La conso avec tous les modules tourne autour de 0,25mA avec bruit de fond ordinaire  (0,08mA sans les modules). Ce qui fait environ 1000h (40 jours) d'autonomie en continu avec la CR3220. Avec deux piles alcalines 1,5V, l'autonomie est portée à 10000h en continu, soit un peu plus d'un an.
A noter que je pense ajouter un petit panneau PV de quelques cm2 afin de rendre l'ensemble complètement autonome, vu que le montage consomme moins que 1mW. On peut également le brancher sur l'alim fournie par le smartphone sur le câble jack (ce qui a alimente d'ordinaire le microphone)

Fonctions :
- sortie audio Haute Impédance (pour avoir les tak tak sur écouteur)
- sortie audio sur HP et LED pour suivre les impulsions sans écouteur
- sortie normalisée : on peut relier par exemple un smartphone avec Geiger Bot (cf Application Geiger Bot, compteur Geiger, mesure de sources, de bruit de fond et autres stats.)
- Convertisseur impulsion/débit-de-dose avec indicateur sur galvanomètre, afin d'avoir une idée du rayonnement ambiant.

Fonction prévue : compteur analogique d'impulsion (proto ok, à stabiliser).




Quand on relie l'ensemble :



Les bidouilleurs auront reconnu le HP et le connecteur de pile issus d'une vieille carte mère

L'ensemble avec le galvanomètre et un ampèremètre afin de suivre la consommation.



Enfin, petite vidéo vite faite pour montrer que ça fonctionne

Je suis la consommation avec le multimètre en mA. On remarque les sursauts lors des détections, car la régulation entre en jeu. Cependant, le multimètre a une énorme inertie et prend quelques dixièmes de secondes de trop pour revenir à la normale, par rapport à la réalité.

J'ai relié le montage à un smartphone avec GeigerBot, qui calcule lui même la valeur correspondante en µSv/h à partir des impulsions.

On remarque que la calibration du circuit sur galvanomètre et GeigerBot affichent des valeurs similaires, à ceci près que le logiciel sur Smartphone a tendance à réaliser une moyenne glissante sur une durée assez longue. Cela a donc tendance à lisser les pics, c'est à dire les hausses de radioactivité lorsque j'approche la source, et lorsque je l'éloigne, d'où les quelques "reset" que je fais sur la vidéo, afin de forcer la prise en compte par GeigerBot du changement d'environnement. Le circuit a tendance à être plus réactif.

L'échelle du galvanomètre est en dixième de µSv/h, donc "1" signifie 0,1µSv/h. L'échelle va pour l'instant de de 0,1 à 1 µSv/h, ce qui représente grosso modo les valeurs usuelles entre le bruit de fond, la petite anomalie (2x le bdf) et la grosse anomalie (5 fois le bdf). D'autres calibrations viendront.

La source est la pastille de calibration du Compteur Geiger Vintage déjà présenté sur Oldu, placée dans un blindage afin de bloquer les rayonnements de basse énergie (qui faussent les calibration).



Voilà, on ne pourra pas dire qu'il est impossible de fabriquer un compteur geiger sans circuit intégré, qui consomme très peu et qui sort des valeurs dans les clous, avec de la récup ou très bon marché en neuf.

vraiment genial!!! merci

Merci
Petit détail, j'ai réalisé ce circuit de A à Z avec le fer à souder USB à 7E présenté ici : EDC Réparation électronique : Liste de matériel pour un repair café / pour un atelier post-cata



On est 5 mois plus tard, je travaille toujours avec la même panne de fer, moyennant une utilisation assez fréquente.
Sur ce circuit, je pense qu'il a dû être utilisé 3-4h au moins.
Donc niveau longévité, c'est ok...et praticité nickel; je ne ressors le 230V que quand j'ai besoin d'opérer sur du câble de grosse section.

Salut à tous !

Encore un article où on partait d'un truc simple, et qui est devenu un bouquin à lui tout seul. Désolé, il y a toujours des centaines de parenthèses explicatives cachées derrière un innocent ballon de baudruche.

Aujourd'hui, on va :
- transformer un ballon en source radioactive qui "envoie du lourd" (~500 000Bq/kg, pour rendre ça sexy). Cela permettra à ceux qui n'ont pas de source d'avoir un truc qui crache un peu à moindre frais.

- mettre en évidence des radio-isotopes qui d'habitude sont classés dans la catégorie "indétectables" sans matos évolué.

- revenir un peu sur les familles radioactives et essayer de comprendre pourquoi dans le cadre des radioéléments à période très courte, on peut se retrouver avec d'autres à période assez longue.

-Et au passage, j'ajoute une petite bidouille au circuit : la sonde externe.


Pour les familles, c'est une partie réservée aux aguerris qui souhaiteraient aller un peu plus loin dans la radioprotection; c'est en écho aux MPs que je peux recevoir.



La bidouille :

J'ai conçu le circuit de ce topic afin de pouvoir accueillir n'importe quel tube Geiger Müller. On peut ajuster rapidement la tension avec un cavalier qui court-circuite une diode zener, permettant de travailler soit à 390V, soit à environ 450V, ce qui permet d'alimenter 90% des tubes grand-public par cette manip de quelques secondes :



Avec des tubes hétéroclites, il faut ajuster la HT sur un potentiomètre et juste changer les valeurs des zener.
Il suffit ensuite d'alimenter le tube avec sa propre résistance d'anode, donnée par le constructeur. Pour rappel, avec le SBM-20/BOI-33, on utilise en général une 5,1MΩ.

J'ai donc adjoint une prise, permettant de brancher une sonde externe sur l'appareil :


On reconnaitra le tube 18504 (présenté en première page, équivalent du ZP1400 de chez Mullard) de Phillips, à fenêtre mica, permettant la détection des alphas. C'est un tube prévu pour mesurer la contamination de surface, donc parfaitement adapté au côté "sonde".
La résistance anodique (10MΩ) est câblée à l'intérieur de l'appareil plutôt que dans la sonde, afin de ne pas avoir directement 450V sur une prise externe : les 10MΩ annulent tout risque de châtaigne si un doigt touche les deux bornes à la fois.

Ce tube est prévu pour être encapsulé dans une tôle en acier, avec ouverture pour la fenêtre qui fait un peu moins de 1 cm2.


Si vous utilisez un tube de recherche, il sera fourni avec une feuille de cadmium (retirée ici) afin de transformer le tube en détecteur de neutrons. Ce tube a un bruit de fond d'environ 12 CPM chez moi.
Il est bien entendu possible d'utiliser pour cette expérience un tube usuel non sensible aux alphas (type SBM-20); la radioactivité détectée sera juste un peu moindre.

Le tout, avec le câble version courte (la version >1m pour la prospection était un peu overkill pour cette expérience...) :



Il est important de noter que cette configuration n'est absolument pas optimisée !
La résistance anodique doit se trouver au plus près de l'anode du tube GM (donc risque de châtaigne sur le connecteur), sans quoi on introduit une capacité parasite qui augmente (entre autres) le temps mort du tube.

J'ai choisi le connecteur et le câble que j'avais sous la main, qui pénalisent un peu cette durée.
Donc on limite le nombre max de coups détectable par unité de temps. Par exemple, on carbure en moyenne autour de 30000 CPM à 1cm avec la source à l'américium, mais on plafonne à 15000 CPM avec cette connectique.
La version finale aura une prise BNC et un vrai coaxial.

L'expérience qui transforme votre ballon en "déchet radioactif"

C'est une manip bien connue pour mettre en évidence l’omniprésence de la radioactivité. Elle va être très simple :

Matériel nécessaire :
- un ballon de baudruche


Expérience :

- gonfler votre ballon de baudruche. Si possible, ne faites pas de noeud, mais placer plutôt une pince qui facilitera le dégonflage.

- charger d'électricité statique votre ballon, avec de la laine, un chiffon microfibre ou en frottant sur vos cheveux.

- suspendez votre ballon dans une pièce sans courants d'air pendant 30 minutes. L'idéal étant à la cave, au bout d'un fil et assez proche du sol, par un temps assez sec.

- dégonflez ensuite rapidement votre ballon (d'où la pince).

Voilà votre source radioactive !

Qu'est-ce-qui-quoi ?

Votre ballon chargé d'électricité statique n'est évidemment pas radioactif à la base (test : rien par rapport au bruit de fond). Mais la plupart des endroits du monde sont contaminés par le "radon". Il s'agit d'un gaz inerte, qui ne réagit pas.

En revanche, c'est un émetteur alpha (un noyau d'hélium He2+); Cf le topic Compteur Geiger sur Leboncoin : Review, Recherches et Risque Radiologique pour un rafraichissement sur les familles radioactives.

Donc les noyaux issus de leur désintégration sont chargés négativement, ce seront des ions négatifs.
En frottant le ballon, on lui arrache des électrons, donc on le charge positivement.

Le ballon va donc attirer les ions négatifs, dont certains sont radioactifs. En le dégonflant brutalement, les ions seront piégés dans la membrane du ballon, qui va donc devenir lui-même radioactif car il est contaminé !


Mesure de la radioactivité de notre ballon de baudruche


J'ai placé le ballon devant la fenêtre, et maintenu par un manche de tournevis..



En mesure de contact, on a commencé à environ 270CPM, ici une prise instantanée à 226CPM.
C'est un petit ballon, seul modèle que j'avais sous la main. Je pense que l'expérience peut taper dans les 500CPM sans souci avec un gros modèle.



Calculons un peu l'activité de notre source bricolée

250CPM (environ 265 - bdf au début de l'expérience) avec une ouverture de détection de 0,8cm2. Le ballon a une surface d'environ 40cm2 et pèse 0,5g. On peut estimer à la louche qu'il a une activité de 18000CPM (je n'ai pas complètement doublé l'activité recto-verso, des rayons qui partent à l'opposé du détecteur, car le tube détecte aussi un peu l'autre face repliée). Soit 36000CPM/g...soit 600Bq/g....soit 600 000Bq/Kg !

En gros, notre ballon de baudruche frotté a atteint sans trop de souci le grade de déchet nucléaire de faible activité.  

Je pourrais d'ailleurs me la jouer "alarmiste à la CRIIRAD", par exemple avec :

Roger a récemment lancé l'alerte concernant ces fameux ballons, des "déchets radioactifs que personne ne veut retraiter", comme il le dit.
Il nous accompagne jusqu'à sa paillasse où il nous démontre avec son compteur geiger à quel point le risque est "omniprésent", invisible.

Roger approche son appareil.

"...On voit bien qu'en mesure de contact, on grimpe : au lieu de 12 CPM, on a 50....100...200...250 coups par minute ! Vous vous rendez compte, ça fait plus de 20 fois le bruit de fond !

Voyez là on dépasse le débit "impressionnant" de 1µSV/h, l'alarme du détecteur se lance : bidibip- bidibip-bidibip !

[Mode CRIIRAD OFF]

Évidemment, d'une part mesurer un "point chaud" en mode "contamination surfacique" n'a pas vraiment de sens, mais surtout la conversions en débit de dose encore moins, c'était pour le fun

Mais fort heureusement, les radioéléments capturés par notre ballon son à durée de vie assez courte et on revient assez vite au bruit de fond.

Les mesures :
Je me suis construit une petite feuille qui permet de calculer automatiquement les CPM sur X secondes données, et les afficher sur un graphique. En gros, c'est une moyenne glissante variable

Pour rappel, plus l'intervalle de temps est court, plus on "colle" à la réalité mais plus les données sont "brouillonnes". A l'inverse, plus la moyenne est longue, plus on dégage la tendance, mais plus on gomme les évènements singuliers.

Ainsi, le plus "précis", ce sont les données brutes, sur 1s :
Les CPM sont obtenus en multipliant simplement les CPS (coups par seconde) par 60 :



Sur 5 Secondes :




Avec une moyenne sur 15s, on commence à dégager une tendance :





Sur 30s :





Sur 60s :




Sur 120s :




Et sur 300s :




On pourra noter à quel point le premier creux à gauche est gommé.

C'est pourquoi pour l'analyse évènementielle, on garde un intervalle assez court, par exemple 60s, mais dans l'étude de la tendance, un temps plus long (300s).

- J'ai d'abord mesuré avec un cache en papier. En le retirant, l'activité détectée a subit un rebond. Cela met en évidence la présence de particules alpha (bloquées par très peu de matière).



Mais pour la tendance, je vais lisser sur 300s. Dans tous les cas, il ne faut jamais utiliser le début de courbe, car il s'agit d'une moyenne glissante sur un intervalle incomplet, donc qui croît avant d'atteindre une valeur représentative et cohérente.


Quelques notions sur la radioactivité.


On a déjà abordé plusieurs fois la décroissance radioactive. Elle suit une loi assez simple :

La formule liant l'activité A d'une source ponctuelle à la constante radioactive λ est :


et

avec A₀ l'activité à l'instant initial T₀, calculée à la première question
e la fonction exponentielle
λ la constante radioactive de l'élément.
t la durée entre l'instant T₀ et le moment recherché.
T la période de l'élément ("demi-vie")

En juxtaposant une courbe représentant un radioélément de période 3000s, on voit que cela modélise grosso modo la décroissance radioactive de notre ballon de baudruche :



Mais on constate deux choses assez étranges :

- aucune courbe n'arrive à coller parfaitement à notre mesure : soit on colle au début, soit à la fin, mais difficilement aux deux parties. Par exemple ici, on remarque que la radioactivité tend à être un peu supérieure à la modélisation en fin d'expérience.

- il n'y a aucun isotope de période 3000s (50 minutes) dans la chaine de désintégration du radon qui hante le plancher des vaches :



Le seul isotope émetteur alpha et hors famille qui cadrerait un peu serait le Neptunium 231, mais qui est un élément synthétique.

En fait, cela s'explique tout simplement avec les familles radioactives :

Le radon 222 se transforme en Polonium 218, qui se transforme en Plomb 214, qui se transforme en Bismuth 214, qui se transforme en Polonium 214... tous les quatre radioactifs !
Je ne prends pas en compte les suivants, car le descendant du Polonium 214 est le Plomb 210, qui a une période de 22 ans... donc complètement hors échelle de cette expérience de quelques heures.

Ici, nous sommes donc face à une multitude de radioisotopes, dont ceux issus de la désintégration alpha sont chargés négativement, donc attirés puis piégés par notre ballon.

On peut donc supposer que l'on détecte avec notre tube, du Po218 et du Pb214, mais aussi du Bi214 et du Po214 car, certes issus de désintégration bêta- et chargés positivement (non capturés, donc), mais qui sont les descendants de noyaux piégés dans le ballon.

En gros, notre tube Geiger-Müller détecte en fait toutes sortes de rayonnements issus au moins de quatre radioisotopes.

Ici, la modélisation devient un cauchemar que les étudiants connaissent bien car :


- la radioactivité dépend de ce que notre ballon a pu capturer, cad différents niveaux d'activité de ces éléments. Seul un spectromètre serait capable de distinguer à peu près (et encore) les niveaux de chaque isotope, au lieu d'un GM qui ne donne que "250CPM".

- il s'agit d'une famille en cascade. L'activité d'un élément dépend de son niveau initial, mais aussi de celui de ses noyaux pères, qui vont en produire au cours du temps.

Pour illustrer grossièrement l'expérience.


On a 4 baignoires emboitées les unes dans les autres, chacune remplie avec un niveau différent et inconnu, et chacune fuit dans la suivante à son propre rythme. Et notre détecteur nous indique à chaque instant combien de goutte il entend tomber, sans savoir quelle baignoire est concernée. Le but ? Savoir en combien de temps toute l'eau sera écoulée de la dernière baignoire


Modélisation de radioéléments en cascade.

C'est un problème que l'on retrouve dans le cadre du retraitement du combustible nucléaire et dans la datation. Pour briller en soirée, il s'agit ici des Equations de Bateman (ça ne s'invente pas ) qui effraient tant les étudiants en Master de Physique nuke

https://en.wikipedia.org/wiki/Bateman_equation


Ça c'est la formule raccourcie quand les quantités sont fixées en début d'expérience: c'est heureusement le cas ici.

Et c'est le cas "simple" des désintégrations linéaires, et ne traite pas le cas des embranchements (ex : le K40)...

Comme tout ce qui est itératif, cela s'implémente assez bien dans un tableur avec quelques procédures, et encore mieux en calcul matriciel.
Perso, j'utilise quelques macros dans une feuille Calc avec des jolis boutons (MP si vous voulez bidouiller avec).

En gros :
- On définit les éléments et leurs quantités initiales, la période et la durée à compiler et on appuie sur le gros bouton




Dégrossissons le problème :


1) Le Radon 222 est un gaz chimiquement inactif, donc il ne sera pas capturé par le ballon (voir plus bas).

2) En début de famille, on a un radioélément à période assez courte (Polonium 218, 3 minutes), donc qu'au bout de 10 périodes il aura quasiment disparu, tandis que par la suite, on a deux radioéléments à périodes assez proches (Plomb 214, environ 27 minutes et Bismuth 214, 20 minutes).

3) Le Bismuth 214 est produit par désintégration Bêta-, donc sera chargé positivement, donc non capturé par le ballon.

4) Le Bismuth 214 produit du Polonium 214 qui a une demi-vie inférieure au millième de seconde. On peut le considérer comme inexistant car il se désintègre aussitôt formé. En gros, on n'a pas besoin de l'implémenter dans l'équation car les valeurs d'activité sont quasi-identiques, il suffit de calquer sa courbe sur le Bi214.

Pour ceux qui ont le temps de faire mouliner le script, cela permet de vérifier qu'il n'y a pas d'erreur de calcul après initialisation, avec des activités très proches.




5) Le Plomb 210 a une période de plus de vingt ans, donc on ne le détectera pas dans cette expérience. A cette échelle, on peu le considérer comme stable. Bien que le Pb210 puisse être utilisé pour d'autres applications. Cf le topic
Exercice de physique nucléaire pour brûler vos neurones : quel pourrait être ce radioélément ?



Donc en gros, on a réduit le problème de 6 à 3 isotopes : Notre ballon a capturé du Po218 et du Pb214, les quantités des autres éléments sont nulles (gaz inerte ou noyaux positifs).
On a la chaîne : Po218->Pb214->Bi214->Po214 avec la courbe du Po214 quasiment calquée sur Bi214.

Illustrations des équations de Bateman :

1) Voici ce que donne l'évolution des noyaux à partir de Polonium 218 purifié (aucun autre descendant capturé) en bleu (valeur arbitraire de 250 noyaux), en rouge le Pb214 et en jaune Le Bi214 :


Comme le Po218 a une très courte période, il se désintègre rapidement pour former du Pb214, dont le nombre d'atomes augmente très vite. Lui-même se désintègre progressivement, mais plus lentement, en Bi214, d'où la lente montée de la courbe jaune.

Ici, l'évolution si la quantité de Pb214 est non-nulle, avec 150 noyaux initiaux, et une quantité nulle de Bi214 : On voit que la quantité de Pb214 augmente bien en début d'expérience (à cause du Po218), mais qu'il y a assez peu de modifications de la dynamique de Bi214 (jaune), car on a grosso modo le même nombre de noyaux initiaux (250) :



Ici avec une quantitée non nulle de Bi214 (50 noyaux) :


L'allure de la courbe jaune est un peu modifiée.

Cela permet de dégage un point important :


Il est nécessaire de connaître le cadre de l'expérience car on peut avoir ce genre de situation, où les quantités de certains radioisotopes augmentent au cours du temps !
C'est d'ailleurs pour cela que l'on peut trouver des traces d'isotopes à vie très courte dans la nature, alors qu'ils auraient dû disparaître depuis longtemps de notre environnement.


Conversion en CPM : des écueils en tous genres.



C'est le dernier piège pour les étudiants avant de rendre leur copie ! Les équations de Bateman permettent de calculer le nombre de noyaux.
Car la conversion en "Activité" est très simple puisqu'il suffit de multiplier N que l'on vient de calculer par la constante de temps Lamda.



En fait, il faut bien distinguer l'Activité, qui correspond au nombre d'atomes radioactifs qui se désintègrent par unité de temps, des "coups" détectés par n'importe quel appareil (CPM ou CPS).
En effet, l'activité est une valeur que l'on transforme à tort en rayonnement ionisants, alors que dans la pratique, l'un n'équivaut pas à l'autre.

On oublie un point très important : certains descendants sont produits dans un état excité : ils retournent à l'état normal avec une ou plusieurs émissions gamma.
C'est le cas du Bismuth214, qui envoie un gamma dans 70% des cas (on fait abstraction des rayonnements de faible énergie) et du Polonium 214, dans presque 100% des cas.

Notre compteur geiger en bout de course, détecte aussi bien de l'alpha (ce tube du moins), du bêta que du gamma indifféremment. Donc la somme des Activités doit inclure des facteurs, (x1,7 pour le PO214 et x2 pour le Pb214) afin de prendre en compte alpha et gamma.

A contrario, un tube non fenêtré, comme le classique SBM-20, ne détectera que les gamma et bêta de moyenne et forte énergie, donc il faudra diviser les activités.

La légende de l'illustration de Wikipédia est ainsi complètement fausse :


Déjà cela semble être la version du Victoreen avec tube alpha, mais surtout, c'est antinomique avec la définition sur la même page...

Quantités initiales :


Elles sont en fait plus faciles à estimer qu'en apparence, car il y a un dernier phénomène en jeu : les particules ionisées ont une "durée de vie" assez courte dans l'air ambiant. C'est à dire : les ions produits retrouvent leur neutralité électrique au bout de quelques minutes en capturant des électrons du milieu, ou en se combinant à des molécules.

Ceci explique pourquoi on ne capture quasiment pas de Radon 222, qui met plusieurs jours à se former (donc redevient neutre très vite après sa formation), mais aussi pourquoi en général, les quantités d'atomes capturés par notre ballon sont souvent similaires, pour la même raison.

Au final, on a juste à trouver les quantités initiales identiques qui produisent une courbe qui calque nos mesures.
En prenant une quantité initiale de Po218 et Pb214 (100 et 100) et le bruit de fond, on a une courbe qui modélise assez bien notre expérience :


Ouf !
Félicitations à ceux qui ont suivi jusqu'au bout !

Salut à tous,

[Je viens de voir que j'avais oublié de publier cet article...]

tout petit post pour préciser un point à ceux qui bidouillent des compteurs Geiger afin d'éviter une erreur très classique et même répandue dans certains montages "pro" : la résistance du tube.

En gros, la plupart des tubes GM ont besoin d'une haute tension supérieure à 350V. Cela sort des caractéristiques max des résistances classiques 1/4W voire supérieures.

On passe complètement à côté de ce point car avec les résistances, on se contente de raisonner en terme de puissance dissipée.
Par exemple avec le tube SBM20, qui a besoin d'une résistance anodique de 5.1M 1/4W : I=U/R on sait que l'intensité maximale avec une tension de 420V est de 82µA lors de la décharge du tube (beaucoup moins en réalité).
Comme P = UxI, la puissance dissipée sera de 34mW, loin des 250mW maximum.

Mais la tension maximale tolérée par le composant n'a rien à voir avec la dissipation car elle concerne l'isolation. Un peu comme avec les condensateurs électrochimiques, qui tolèrent mal les surtensions, et claquent si on pousse trop les limites.

Dans notre cadre, les puissance en jeu sont trop faibles pour faire claquer le composant, mais elles génèrent un énorme problème.
En effet, les courants de fuite vont exposer le tube à une résistance moindre, donc un courant plus élevé que prévu, risquant de l'endommager. Mais aussi, cela peut faire complètement dérailler le système de régulation de la haute tension.
De mon côté, j'ai eu quelques surprises avec des 10M qui drainaient autant de courant que des 5M sous 400V et une 5.1 devenir une équivalente 2M, ainsi qu'une 400M qui devenait à peine 160M sous la même tension.
En fait, la plupart des résistances 1/4W auront un comportement aléatoire au dessus de 250V.


Heureusement, l'astuce est ici assez simple :
A) Solution simple : utiliser une résistance capable de tenir la haute tension.
Sur ce point, on s'accorde à peu près à ce tableau :



Du 1W conviendra à la plupart des situations.

B) La première solution fonctionne si on a un fournisseur de composants avec les bonnes valeurs. Dans la pratique, au dessus de 1M il est rare de trouver plus puissant que du 1/4W. D'où une autre solution simple, où il suffit d'appliquer la loi d'additivité des résistances en série, ainsi que celle des tensions à leurs bornes.

Par exemple si on relie à 420V deux résistance identiques de 1/4W, nous aurons à leurs bornes 210V, donc cela colle aux besoins.

Maintenant, on a adapte un minimum avec la réalité, où l'on travaille en général avec la série E24, qui contient un nombre limité de valeurs (24 du coup).

1.0    1.1    1.2
1.3    1.5    1.6
1.8    2.0    2.2
2.4    2.7    3.0
3.3    3.6    3.9
4.3    4.7    5.1
5.6    6.2    6.8
7.5    8.2    9.1

Pour mon bon vieux SBM20, il faut environ 5.1M, que l'on peut diviser en deux résistances E24 : R1 de 2.4M et R2 de 2.7M

Est-ce que la tension à leurs bornes ne dépasse pas les valeurs max de 250V ?
Tout d'abord, en série, la Résistance équivalente Req est égale à R1+R2, donc 5.1M : ok

La tension aux bornes de U1 = R1 x I
Or I est identique le long d'un circuit série, donc vaut également UReq/R (loi d'ohm cf le topic Circuits Nomades), donc U1 = R1 x U /Req
soit 2.4M * 420V / 5.1 M soit 198V
Idem pour U2 = R2 x U / Req soit 2.7M*420/5.1M soit 223V.

On est dans les clous

On peut combiner différentes valeurs et puissances; perso, avec ce que j'avais sous la main, j'ai mis une Req 5,3M sous 400V, composée d'une 3,3M de 1/2W (donc 250V) en série avec une 2M 1/4W (donc 150V). En haut à gauche : 


Le cas des CMS :
Je suis justement en train de dépanner un circuit sur un autre forum. Dans ce cas, les valeurs sont en général inférieures pour tabler autour de 150-200V, par exemple avec la 1812 :

https://pccomponents.com/datasheets/PAN6GEYJ561.PDF



Là c'est plus critique, car a même le "maximum overload" est dépassé. Seule la solution B fonctionne, donc on relie plusieurs résistances CMS en série.
Ici une vue du circuit du Terra-P, où le tube SBM-20u est alimenté via trois résistances de 2M en série.




Tout ceci vaut pour les résistances modernes. Pour les composants un peu plus "vintages" (cad dans le cadre des réparations d'anciens appareils), il faut estimer à la baisse.
Par exemple avec ce circuit des années 80, les 1/2W sont estimée à 270V.


https://worldradiohistory.com/Archive-Electronics-Today/Australia/80s/ETI%201980-04%20April.pdf

Salut à tous,
aujourd'hui, dernier module en pur analogique, qui me permettra de finaliser ce projet, et publier prochainement l'intégralité de la fabrication (schéma, explications, etc) dans un genre de PDF type "Compteur Geiger de A à Z".

Il s'agit ici d'un compteur analogique adaptable à n'importe quel appareil sortant des impulsions, pour le transformer en "vrai" compteur geiger : on va compter les impulsions.

Au sujet du comptage, il y a des tonnes de schémas intéressants (je proposerai plus tard un truc simple à base de 4026 et d'afficheurs), mais aucun purement analogique, cad, tous requièrent des composants spécifiques et surtout des circuits intégrés.

Il n'est pas possible d'être en pur mécanique, car la plupart des compteurs ont une énorme inertie. Il n'est pas rare d'avoir plusieurs impulsions par seconde avec le bruit de fond. Il a fallu ruser. Dans des chapitres annexes, j'ajouterai également une bidouille permettant de démultiplier le comptage.

Alors, le cahier des charges :

- Il peut être greffé sur n'importe quel montage Geiger. Vous avez un compteur geiger primitif, mais aimeriez compter le nombre d'impulsions total sur une durée allant de quelques secondes à plusieurs jours ? Alors ce module est fait pour vous !
- Il est purement analogique : que des transistors, pas de circuit intégré.
- Il conserve l'information même après une coupure d'alimentation, ce qui n'est pas le cas de la plupart des compteurs numériques.
- Il peut s'adapter pour compter à peu près n'importe quel type d'impulsion (passage à travers une barrière infrarouge, compte tour, etc...)
- Il est possible d'enclencher une alarme prévenant au delà d'une certaine dose.
- très frugal : consommation de 0.1mA.
- Il peut enregistrer plus de 40000 impulsions, ce qui donne environ en rayonnement de fond :

1,5 jour de comptage avec un tube SBM20/BOI-33
3 jours avec ZP1400

En fouillant de plus près mes dossiers, j'ai ce projet en tête depuis 2012, mais à l'époque je bidouillais sur 4,5V et plus, ce qui simplifie drastiquement les circuits. Là il a fallu tortiller pas mal pour obtenir un truc stable sous 3V, donc a minima deux piles alcalines 1,5V, une CR2032 voire un accu Li-Ion usuel pour peu que l'on adapte un peu; ce qui marche en 3V fonctionnera mieux en 3,6 moyennant un recalibrage.
Pire, en reprenant les quelques notes et rares photos/vidéos floues de l'époque, il était difficile de comprendre ce que j'avais fait sur le coup....




PARTIE 4 : Le compteur d'impulsion analogique

Après de nombreuses expérimentations, je suis fier de vous présenter ici le premier compteur d'impulsion analogique DIY.


Ce module présente plusieurs particularités :

Son intérêt principal, outre le comptage sur de courtes périodes, est le comptage sur la durée, qui permet de faire des mesures beaucoup plus précises qu'un simple test de 30s. En effet, on fait intervenir la loi des grands nombres, qui tend à minimiser les écarts stochastiques.

Il sera en outre beaucoup plus facile de relever les légères hausses de radioactivité.
Par exemple, le module peut donner 1500/1550 impulsions pendant une heure chaque jour pendant 30 jours consécutifs, puis 2200/2250 les jours suivants. On se trouve alors en mesure de générer des courbes sur le long terme, et donc de percevoir les "faibles" anomalies.

Le côté autonome et économe du module permettra de réaliser des mesures en oubliant l'appareil.

La dernière partie de ce module présente une conversion nombre d'impulsion en dose totale reçue. Il s'agit d'une conversion réalisée à partir de la courbe constructeur du tube, est ajustée à mes tubes Geiger (bien qu'il y ait très peu de variations sur un tube relativement neuf).

Sans cette courbe, un utilisateur pourra cependant créer la sienne à partir de ses mesures personnelles : s'il compte tous les jours le même nombre d'impulsion sur plusieurs minutes, alors il aura une idée du rayonnement de fond "local", et détectera les anomalies.

Je tiens à préciser plusieurs points.
A la base, j'étais parti sur un montage mécanique à roue codeuse et électroaimant.
Son gros soucis est son inertie. Une impulsion maximum par seconde est suffisante pour le saturer, voire le bloquer. Quand on a affaire à une source à peine radioactive comme les électrodes de starter, l'indication ne peut plus suivre.

J'ai bien entendu pensé utiliser une calculatrice sur laquelle j'aurais soudé deux contacts sur la touche = : en entrant +1, chaque impulsion aurait incrémenté le compteur.
Mais la plupart des calculatrices testées ont également une inertie due à un mécanisme discriminant deux impulsions trop rapprochées. La saturation arrive en gros aux alentours de la seconde ou à peine moins.
Il est également possible de tester le compte-tour de vélo ou les podomètres. Pour les intéressés, on peut limiter les soudures en remplaçant juste le capteur ILS (interrupteur à lame souple) par un optocoupleur, mais l'investissement grimpe un peu.

En monitoring de bruit de fond sur un tube SBM20, j'avais montré que 1% des impulsions étaient double sur une même seconde, et 0,5% étaient une triplette sur une seconde. Dans le pire des cas, on a environ 1,5% d'erreur avec un montage avec ce genre d'inertie.
Avec le SI-22G (60CPM), on doit arriver aux alentours de 50% d'erreur.... mais toujours à quasi-0% avec le montage de cet article

Le module que je propose est très simple, et bien meilleur marché : il s'agit d'utiliser un réveil analogique. Le premier prix se situe aux environs de 1€. En cas de raréfaction (type scénario de la mort qui tue), la manip est réversible, donc vous pourrez utiliser celui qui traîne sur votre bureau.
Ici un modèle de marque bien connue.



Le prix importe en général peu sur le mécanisme interne, mais plutôt sur les garnitures.

L'avantage est que tous les réveils analogiques ont un fonctionnement identique :
- 12 heures, soit 43200 secondes, soit autant d'impulsions.
- Une bobine génère des impulsions magnétiques toutes les secondes. L'aimantation est alternée.
- Une petite roue aimantée possédant deux pôles est placée dans l'entrefer de la bobine. Chaque impulsion (alternée) fait tourner d'un demi-tour la roue.
- Une légère dissymétrie de l'aimant fait que la roue tourne toujours dans le même sens.


Flèche verte : entrefer de l'électroaimant
Flèche rouge : roue aimantée pourvue d'un engrenage.

L'enjeu est donc d'utiliser la bobine, à laquelle nous allons transmettre les impulsions issues du compteur geiger. Pour cela, on relie les deux bornes de la bobine via deux fils qui iront jusqu'à notre circuit :



Rien de plus simple, il suffit de trouver où sont soudés les deux fils de la bobine.
Il n'est pas nécessaire de couper les pistes du circuit du réveil pour séparer la bobine, le réveil est donc réutilisable pour sa fonction première. Il suffit juste de retirer la pile du réveil.

Ceci était le montage de 2012. En 2020, j'ai utilisé un modèle un peu plus petit de 4cm de large :



Et Yapuka transférer le proto de la plaque d'essai à la plaque époxy:



Maintenant, la partie la plus "corsée" :

Les impulsions issues du compteur Geiger sont des pics positifs or, la bobine du réveil nécessite des impulsions alternées (positives et négatives) pour faire tourner l'aimant d'un demi-tour. J'ai pensé proposer un circuit rudimentaire (cellule RC) qui génère automatiquement un pic inverse à chaque impulsion, mais cela fait perdre la moitié du décompte (21600 pics maxi au lieu de 43200), et l'énergie du pic inverse nécessite un condensateur de bonne capacité...qui augmente le temps mort durant lequel le compteur peut passer à côté de pics.

Il est donc nécessaire de convertir les pics positifs en des pics alternés.
Ici se trouve l'astuce : on va utiliser une bascule bistable, connue aussi sous le terme "Eccles-Jordan".
A chaque impulsion, notre circuit va basculer entre deux états : soit T1, soit T2 est conducteur.



Ce circuit est à la base des diviseurs de fréquence car, si on prélève le signal sur T1, sa fréquence sera la moitié de celle provoquant la bascule.

Pour les fan de post-apo, sachez qu'à partir d'ici vous pouvez reconstruire un réveil à quartz entièrement à transistor car le principe reste très simple :
Le quartz du réveil est cadencé 32 768 Hz (32 768 oscillations par seconde). Cette fréquence est divisée par 2 quinze fois de suite pour obtenir une impulsion par seconde....c'est ce qui donne la précision des montres à quartz
Si le quartz a une erreur de quelques Hz, disons 32780, elle est divisée par 2^15, ce qui en fin de journée n'entraîne que quelques secondes de décalage.

Il "suffit" alors de se faire suivre quinze bascules bistables à transistor à la suite pour diviser la fréquence du quartz, et générer des impulsions de 1s. Voici votre réveil DIY/post-apo, moyennant une quarantaine de transistors  

Nous avons deux états positifs qui s'alternent, il nous reste à les transformer en impulsions alternées pour commander la bobine. Il suffit pour cela d'utiliser le fameux "pont en H".


Pont en H :
C'est un circuit qui permet d'alimenter un dipôle (exemple : un moteur CC) en courant dans les deux sens, sans avoir à tout débrancher-rebrancher.
Certains schémas proposent d'utiliser le même type de transistor (soit NPN soit PNP), mais il s'agit d'une erreur. Dans ce cas, deux transistors sont montés en collecteur commun, et les deux autres en émetteur commun. Ceci occasionne un rendement très médiocre (impédances entrée/sortie et gain différents), fait chauffer les transistors, et peut même ne pas fonctionner du tout !
Il faut donc utiliser une paire complémentaire de transistor.
Dans notre cas, rien de plus classique que les modèles BC 547 (NPN) / BC557 (PNP),
De cette manière, tous les transistors sont montés en émetteur commun.


Pour résumer :
Les impulsions positives en sortie d'un circuit Geiger génèrent des impulsions positives. Ces impulsions sont converties via la bascules en deux signaux positifs séparés qui s'alternent; ces dernières commandent un pont en H qui alternera le sens du courant dans la bobine.

Notre convertisseur impulsion/dose terminé : tout tient sur une plaque de quelques cm de côtés


Connectique simple :
- noir et rouge pour l'alim >3V
- jaune pour la prise signal
- gris pour raccord à un réveil quelconque







Partie affichage de la dose reçue, avec quelques calculs.


Il y a deux manières de réaliser la conversion impulsion<->dose

1) La courbe constructeur nous donne la plupart des informations :

Exemple avec le 18504, où l'on a le débit de dose en fonction des CPS : on a à peu près 1mSv/h pour 2000CPS.

Ce que l'on convertit simplement en débit par rapport aux coups : 1msv pour 2000x3600 coups soit 1µSv pour 7200 coups.


2) On l'évalue par rapport au bruit de fond

C'est amha une méthode plus simple, car les courbes constructeurs sont parfois difficile à trouver, mais aussi, cette situation représente assez bien votre environnement (tube+circuits+environnement).

Par exemple, chez moi.
Le tube SBM20 donne environ 18 impulsions par minute : soit 1080 impulsions par heure. Chez moi, le rayonnement de fond est d'environ 100nSv/h (soit 0,1µSv/h).
Donc 1080 impulsions équivalent à -grosso modo- 0.1µSv.
Si on revient à notre réveil, on a de la chance, car 10h représentent environ 1µSv et 10800 impulsions....ce qui donne pile 3h sur un réveil (3*3600). Un tour complet de 12h sur le cadran permet donc d'afficher 4µSv, ce qui représente 40h de monitoring, soit un peu plus d'un jour et demi.

Le tube 18504 (ZP1400) me donne environ 12 CPM, soit 720 impulsions par heure. Pour 10h, j'ai toujours 1µSv chez moi, et 7200 impulsions avec ce tube Geiger. A nouveau de la chance, car cela représente 2h (2*3600) sur un cadran de réveil. Un tour complet de 12h sur le cadran permet donc d'afficher 6µSv, ce qui représente 60h de monitoring, soit un peu plus d'un jour et demi.

Ce qui donne pour les deux tubes, ce nouveau cadran à imprimer






Saturation
La plupart des tubes (type SBM20 et ZP1400) saturent autour de 10000 CPS, notamment à cause du temps mort du tube GM. En général, l'électronique saturera avant.

Concernant ce petit montage, j'ai voulu tester quel était son seuil de saturation.
Je n'ai pas été déçu, puisqu'il est capable d'encaisser à peu près 30 impulsions par seconde :

Tests !
Afin de tester le nombre d'impulsion max admissible, j'ai réalisé un astable tout bête qui oscille en envoyant des impulsions type "geiger" : en gros, un état haut d'une durée de 90µS (impulsion et temps morts), espacés d'une période ajustable. Je partais de 500ms (deux impulsions par seconde)...puis diminué jusqu'à :


30 impulsions par seconde (un tour en 2s).

Notez au passage les condensateurs précis à 1% (rare dans la gamme du µF).




Il faut faire attention : le générateur produit des impulsions "propres", c'est à dire toujours la même période. Alors que les détections suivent un processus stochastique, c'est à dire complètement aléatoire.
Nous avons que les impulsions peuvent donc être espacées, se coller voire se superposer.

On peut estimer à la louche combien de fois le compteur peut se tromper avec les évènements trop rapprochés.

On a vu qu'il a un seul de saturation autour de 1/30s donc il faut en gros 35ms entre deux impulsions.

Le problème ressemble au calcul de la probabilité, où sur deux secondes d'affilée, on enregistre une impulsion par seconde. La probabilité est de 18/60 par seconde (soit 0,3), donc pour deux secondes, on aura (0,3)^2 car les évènements sont indépendants (stochastiques).

Ici, notre intervalle sera de 70ms : quelle est la probabilité que l'on détecte une impulsion dans le premier intervalle de temps de 35ms ET que l'on en détecte une seconde dans les 35ms suivantes. C'est très surestimé pour faire simple (si la première se trouve au début, et la seconde à la fin, elles seront espacées de plus de 35 ms).

On a donc la proba d'une impulsion sur 35ms au carré, ce qui donne (0,3/30)^2 soit 0,0001 donc à la grosse louche, moins de 0,01% des impulsions viennent suffisamment rapprochées pour ne pas être distinguées par le compteur. Cela reste donc de l'ordre de la rareté avec la plupart des tubes GM usuels face au bruit de fond.
Mais attention, avec des sources qui commence à taper dans le millier de CPM, on saturera donc facilement ce type de compteur, qui  est prévu avant tout pour du monitoring d'environnement normal à irradié, mais mois pour des mesures au contact direct de sources.

Intégration dans le circuit :






Pour aller plus loin

Il est dans ce cas tout à fait possible de dupliquer le circuit, en utilisant la petite aiguille et celle de l'alarme du réveil 1 comme contacteur pour alimenter le circuit du réveil 2. On a ainsi un montage à deux afficheurs, permettant de compter 40000x40000 soit plus d'un milliard d'impulsions !

Nous arrivons à la fin de ce projet "Compteur Geiger à transistor".

Je souhaitais le finaliser avant de proposer les schémas et plans de construction, et voir ce qu'il était possible de faire avec une poignée de transistors.






Ce montage propose donc :

- de brancher n'importe quel tube nécessitant entre 300 et 1100v, alimentation régulée avec consommation moyenne de 0,1mA
- une sortie audio haute impédance (pour casque type cristal que l'on voit sur les radios à galène moderne)
- une sortie audio sur petit haut parleur pour obtenir le tak-tak classique + led
- une sortie audio normalisée pour relier à n'importe quoi, tel qu'un PC, l'application GeigerBot,etc ; cf Application Geiger Bot, compteur Geiger, mesure de sources, de bruit de fond et autres stats.
- un indicateur de débit de dose (en µSv/h)
Ceci sur 8 transistors
- un indicateur de dose cumulée (en µSv) pour 8 transistors de plus (tous usuels type 547 et 557).

L'ensemble comprend une vingtaine résistances, une quinzaine de diodes, de condensateurs, de transistors et quelques trucs genre résistances ajustables, porte-fusible et interrupteur.
En investissement avec des composants neufs, on doit avoisiner 15E max; bien que quasiment tout soit de la récup.
Pour le transfo, je vais détailler comment le fabriquer simplement. Sommairement, tous mes prototypes ont fonctionné. Du simple tore ferrite d'alimentation à l'inductance de lampe fluocompacte sur laquelle on ajoute deux bobinages.
Ici, j'ai récupéré un transfo de flash d’appareil photo.

Au niveau de la consommation totale, on est à environ 0,25mA avec tous les modules actifs, et 0,11mA en mode "survie" (Geiger uniquement sur écouteur).


On monte à 0,5mA en environnement clairement contaminé (>8µSv/h, calibration ZP1400).


Et un peu moins de 1mA avec une source qui crache  au contact du tube :



Qu'on ne dise pas qu'il est impossible de faire du Geiger finement régulé avec quelques options ET une faible conso !

Au niveau de l'autonomie, on a donc, en continu :
- une douzaine de jours sur une CR2032 (150mah)
- plus de 200 sur deux piles AA (2500mAh)
- un peu moins de 300 jours sur un accu Li-Ion 3500mAh

Et évidemment des centaines de fois plus si on utilise le montage quelques minutes par jours.

Bons bidouillages à tous !

Respect.... Merci du boulot.

Question de prospective, penses-tu qu'il peut-être judicieux d'automatiser le système, les relevés, avec un arduino, à partir d'une sortie audio ?

Hello,
le système est tout à fait automatisable. Je l'ai conçu pour qu'il soit quasi imperceptible sur une alimentation avec moins de 1mW de consommation. La sortie que j'utilise avec GeigerBot est une sortie TTL qui arrive presque à 3V en signal haut, donc que l'on peut utiliser avec n'importe quel autre montage, qu'il soit à transistor (les convertisseurs en dose et en débit par ex) ou à CI (Arduino, entrée PC), etc...

Au pire, si on a un circuit Geiger qui ne sort qu'un signal audio non-normalisé, on pourra s'inspirer de mon schéma pour convertir en TTL polyvalent.

tarsonis a écrit:Nous arrivons à la fin de ce projet "Compteur Geiger à transistor".

Je souhaitais le finaliser avant de proposer les schémas et plans de construction, et voir ce qu'il était possible de faire avec une poignée de transistors.

Bonjour,

Ayant un peu de temps libre, chose qui ne m'est pas vraiment arrivée depuis belle lurette, j'ai acheté un ZP1400 pour enfin réaliser un de ces montages low-tech auquel je tiens toujours autant, bien que la vie m'ait écarté du forum jusqu'ici. @tarsonis, quel schéma me recommandes-tu actuellement ?

Par-ailleurs je vous fais part d'une trouvaille sur le net, un compteur entièrement alimenté par la prise casque/micro d'un smartphone. Bien que décalé par-rapport à l'objectif de ce topic qui est orienté composants discrets, faible conso et robustesse, l'application Android présentée semble intéressante pour les CPM. Elle est périmée et nécessite un smartphone assez vieux, mais j'en ai sous la main. http://dmytry.com/electronics/microgeiger.html
Après je pense qu'elle n'utilise que la prise casque et non le micro, à vérifier.

Hello Le Castor,
ça fait plaisir de te revoir sur le forum

Le castor bricoleur a écrit: j'ai acheté un ZP1400

Excellent choix. Il est bien plus cher que le SBM-20, un peu moins sensible mais permet tellement plus, notamment la détection alpha.
Juste, il est vraiment fragile hors de son tube de protection

@tarsonis, quel schéma me recommandes-tu actuellement ?

Je manque cruellement de temps pour mettre au propre ce projet. J'ai néanmoins stabilisé mon circuit qui fonctionne et présente le même comportement (consommation) avec n'importe quel composant de remplacement. Je vais poster le schéma prochainement; en attendant, je te conseillerais le schéma en bas de la page que tu mentionnes, mais en adaptant un peu la partie régulation car j'ai déjà testé, c'est loin de ce qu'il obtient. Au pire, tu vires juste T1 et T2 et tu as le circuit Geiger de base.

Par-ailleurs je vous fais part d'une trouvaille sur le net, un compteur entièrement alimenté par la prise casque/micro d'un smartphone. Bien que décalé par-rapport à l'objectif de ce topic qui est orienté composants discrets, faible conso et robustesse, l'application Android présentée semble intéressante pour les CPM. Elle est périmée et nécessite un smartphone assez vieux, mais j'en ai sous la main. http://dmytry.com/electronics/microgeiger.html
Après je pense qu'elle n'utilise que la prise casque et non le micro, à vérifier.

Je m'y étais intéressé à l'époque; c'est bien sur la prise microphone que le montage est branché, car il y a une tension continue d'alimentation, et le signal du tube est renvoyé vers le micro par C6-R6. L'impulsion est donc détectable dessus, donc par l'application.

C'est la prise que j'utilise pour relier les montages à l'appli GeigerBot (Application Geiger Bot, compteur Geiger, mesure de sources, de bruit de fond et autres stats.). Perso j'ajouterais au minimum deux 1N4148 en sens passant pour écrêter tout ce qui est >1V, et protéger le smartphone.

Concernant le montage en lui-même, il fonctionne amha avec des conditions assez strictes, que l'auteur a spécifiquement atteint en bidouillant les composants. Principalement :
- le montage doit consommer excessivement peu : moins de 1mA, donc soit être bien régulé, ou (comme ici) avec un transformateur pot ferrite (haut rendement). La plupart des circuits de base tapent dans les 10-30mA. Je te conseillerais d'alimenter le circuit à part pour ne pas se casser la tête avec l'alim.
- En général, le courant d'appel est plus important, de plusieurs mA pendant quelques millisecondes. C'est juste à l'alimentation du montage, avant que la régul se mette en marche. Mais cela fait s'effondrer la tension dispo sur la ligne micro. Il faudrait ajouter un interrupteur après les condos de 470µF afin de les charger puis alimenter le circuit.
- tous ses circuits prennent le signal sur l'anode; c'est largement déconseillé (risque d'injecter la HT dans le détecteur, signal parasite de la HT et augmentation des capacités parasites du tube), je te conseille une prise sur la cathode.