Strålings Sensorer detekterer ioniserende stråling: alfa-, beta- og gamma-partikler, X-stråler og kosmisk stråling. De bruges til at undersøge naturlig baggrunds-stråling, kontrollere byggematerialer som granit og marmor, undersøge ædelsten og malmprodukter, lave videnskabelige eksperimenter eller lære om strålings-fysik. Udvalget rummer Gravity Geiger Counter med M4011-rør, 3,3-5V drift, digital pulse-output og maks. 1200 µSv/h. Den kan også fungere som ægte tilfælds-tal-generator. Find sensoren til research, undervisning eller hobby-undersøgelse.
DFRobot
Ioniserende stråling er energi der er kraftig nok til at slå elektroner ud af atomer og dermed ændre molekylernes kemi. I høje doser er det skadeligt for levende celler, men i naturen omgiver den os hele tiden, og kroppen er bygget til at håndtere normal baggrunds-stråling.
De vigtigste typer:
Et meget vigtigt punkt: Geiger-tællere måler KUN ioniserende stråling. De detekterer IKKE:
Disse typer ikke-ioniserende stråling kræver helt andre måle-instrumenter (RF-meter, EMF-meter, lux-meter osv.).
| Enhed | Måler | Brug |
|---|---|---|
| CPM (counts per minute) | Antal pulser/minut | Direkte aflæsning fra Geiger-rør |
| µSv/h (mikrosievert/time) | Strålings-dosis-rate | Hvor "farligt" er det |
| mSv (millisievert) | Total dosis over tid | Akkumuleret eksponering |
| Bq (becquerel) | Henfald per sekund | Aktivitet i kilden |
Konvertering for SEN0463: 153,8 CPM = 1 µSv/h. Hvis sensoren tæller 50 CPM, er strålingen ca. 0,33 µSv/h.
| Sted | Typisk dosis |
|---|---|
| Almindelig baggrunds-stråling | 0,1-0,3 µSv/h |
| Granit-bygning indvendigt | 0,3-0,8 µSv/h |
| Lufthavnsscanner-zoneSI | 0,2-0,4 µSv/h |
| Inde i et fly på 10 km højde | 2-5 µSv/h |
| Tilladt arbejdsplads-grænse (per år) | under 50 mSv/år |
| Akut risiko-zone | over 1.000 µSv/h |
Til reference: én X-stråle af tænderne giver ca. 5 µSv. Én flyverejse Europa-USA giver ca. 50 µSv. Gennemsnitlig årlig dosis fra naturlig baggrund er ca. 2,4 mSv (2.400 µSv).
Sensoren har 3 pins: VCC (3,3V eller 5V), GND og signal (digital). Hver gang en partikel detekteres, trækker sensoren signal-pin'en LOW i kort tid. Brug interrupt-baseret tælling for nøjagtighed:
const int geigerPin = 2;
volatile unsigned long counts = 0;
unsigned long lastReportTime = 0;
void countPulse() {
counts++;
}
void setup() {
pinMode(geigerPin, INPUT_PULLUP);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(geigerPin), countPulse, FALLING);
Serial.begin(9600);
Serial.println("Geiger-tæller starter...");
}
void loop() {
if (millis() - lastReportTime >= 60000) {
unsigned long cpm = counts;
counts = 0;
lastReportTime = millis();
float uSvh = cpm / 153.8;
Serial.print("CPM: ");
Serial.print(cpm);
Serial.print(" - Dosis: ");
Serial.print(uSvh, 3);
Serial.println(" uSv/h");
}
}Tip: kør sensoren i 1-2 minutter for at få et meningsfuldt CPM-tal. Baggrunds-stråling er typisk 15-30 CPM med M4011-tube, så at se 100+ CPM betyder forhøjet stråling.
En sjov bonus: radioaktivt henfald er en af de få fysiske processer der er ægte tilfældig på kvantemekanisk niveau. Tiden mellem to pulser er uforudsigelig. Det betyder at en Geiger-tæller kan bruges som en SAND tilfælds-tal-generator (TRNG) — ikke en pseudo-random som datalogi-algoritmer.
Simpel TRNG-implementation: mål tiden mellem to på hinanden følgende pulser, tag mindste-significant bit (om antallet er lige eller ulige). Gentag til du har de bits du har brug for.
Til langtids-baggrunds-måling kan du opsætte:
Skole-undervisning i strålings-fysik og kvantemekanik, hjemmeundersøgelse af granit-bordplader og naturstens-byggematerialer, kontrol af antikke ure og radioaktive samleobjekter, baseline-måling af baggrunds-stråling i hjem (uden at være medicinsk validering), eksperimenter med tilfælds-tal-generering fra kvantefluktuation, kosmisk-stråling-eksperimenter på fly, hobby-geologisk undersøgelse af malm og krystaller, demonstration ved videnskabsmuseer og fysik-events, tilfælds-tal-generation til kryptografi-eksperimenter, og hjemmebaseret forsknings-projekter inden for strålings-detektion.
Til UV-stråling specifikt (ikke ioniserende), se UV-sensorer under Lys / Kamera Sensorer. Til IR-baseret detektion (heller ikke ioniserende), se Infrarød. Til atmosfærisk tryk (radon-pres-korrelation), se Atmosfærisk Tryk Sensorer. Til mikrocontrollere til datalogning, se Arduino, ESP32 Boards og Raspberry Pi. Tilbage til Sensorer oversigt.