Keywords: radiation, dosimeter, Arduino, determination, radioactive background, determination and statement of measuring instrument data, measuring instruments.

Как известно, существует несколько типов излучения: альфа, бета и гамма, которые в природе почти всегда встречаются вместе. И можно создавать конструкции счётчиков для каждого типа излучения, по сему в настоящей модели будет рассмотрен тип дозиметра на определение бета-излучения. Для этого будет использован малый бета-счётчик Гейгера со слюдяным окном, откуда проходят все типы радиоактивного излучения. После этого, создаётся специальная печатная плата на основе Arduino Pro Mini и OLED-дисплея 128 на 32 пикселя, а также под модулем установлен аккумулятор заряда TP4056. Под самой же платой расположен повышающий модуль MT3608, для повышения напряжения от аккумулятора до 5 В. После печати платы настало время использования специальной библиотеки, типов коих было достаточно.

У одного из протестированных библиотек можно было наблюдать заторможенность в работе, у прочих невнятные показатели на малом дисплее и т.д., в результате такой выборки был определён результирующий тип библиотеки GyverOLED и GyverButton, работающие на частоте 80 кГц. Когда схема была собрана были произведены экспериментальные запуски, однако, они показали, что повышающий модуль привёл к быстрому перегоранию большого количества деталей, в том числе и самой платы Arduino, из-за чего пришлось его заменить на автогенератор со стабильным напряжением с дросселем и двумя обмотками – поверхностной на 3 витка и понижающий на 5 витков. Также для заземления применён транзистор МПМ типа 13003 или КТ815.

Рис. 1. Схема устройства дозиметра на Arduino Pro Mini

В результате схема устройства выглядела как на Рис. 1., при этом данные резистора (отмечен звёздочкой) пришлось подбирать для увеличения точности устройства, что можно было видеть при подключении к осциллографу, для малой точности достаточно использование резистора на 100 кОм. А диод (также отмеченный звёздочкой) необходим для падения входного напряжения для автотрансформатора, поскольку в зависимости от входного напряжения получается и выходящее, значение коего должно составлять повышение порядка 350—400 В.

Далее был создан корпус, подходящий под все необходимые детали на 3D-принтере с отсеками для аккумулятора, бузер или динамик, выходящий на лицевую панель, сама лицевая панель, кнопки, сама плата и прочее. Наконец, устройство было включено и протестировано.

На дисплее выходили данные о загрузки значений (слева о достижении предельной точности), само значение радиации, под ним единица измерения – мкР/ч, далее рядом режим – альфа, бета, гамма, альфа + бета, бета + гамма, альфа + гамма или альфа + бета + гамма. Также рядом был значок радиации, говорящий о прилёте заряженной частицы того или иного типа и рядом – уровень заряда аккумулятора.

Для управления организованы 2 кнопки. Нажатие первого из них приводит к выведение на дисплей значения дозы полученной радиации с момента включения дозиметра. Повторное нажатие возвращает на главный экран. Долгое нажатие первой кнопки приводит к сбросу показаний и повтору анализа, что приводит к обнулению «индикатора готовности», что был слева на главной панели. Двойное нажатие меняет единицу измерения на мкЗв/ч, также при этом показание дозы тоже будет в этих единицах.

Нижняя же кнопка при единичном нажатии показывает максимальную дозу полученной радиации. При двойном же нажатии, начинается режим ежесекундного поиска, однако, эти значения обладают малой точностью, однако, этот режим хорошо сигнализирует о наличии каких-либо источников радиации, даже с сравнительно малым излучением. Кроме того, стоит сказать, что при повышенном радиационном фоне точность может упасть, однако скорость подсчёта резко возрастает для более быстрой сигнализации для пользователя.