Erstellen eines Strahlungsdetektors aus einer Webcam

Strahlung ist für den Menschen sehr gefährlich, aber ohne spezielle Ausrüstung ist es unmöglich, ihr Vorhandensein festzustellen. Beim Kauf von gebrauchten Baumaterialien, Schrott für den Heimwerkerbedarf oder von Gebrauchtfahrzeugen besteht die Möglichkeit, auf Objekte mit strahlungsbedingtem Hintergrund zu stoßen. Es ist unpraktisch, Geld für ein Dosimeter auszugeben, um riskante Einkäufe zu überprüfen, da in dieser Situation keine Einsparungen erzielt werden. In diesem Fall hilft ein hausgemachter Strahlungssensor von einer Webcam. Er ist in der Lage, das Vorhandensein von Strahlung mit ausreichend starkem Hintergrund zu bestimmen, ohne jedoch den genauen Strahlungspegel zu messen.

Material:

• Webcam (//ali.pub/3j30am);
• Dünne Lebensmittelfolie;

Das Funktionsprinzip des Sensors

Die Webcam-Matrix besteht aus Fotodioden (Pixeln), die beim Auftreffen geladener Teilchen einen elektrischen Impuls erzeugen. Solche visuellen Blitze werden vom Kamerachip aufgezeichnet. Diese Daten werden von einem speziellen Computerprogramm analysiert, mit dem Sie das Vorhandensein und die Menge der emittierten radioaktiven Partikel bestimmen können.
Die Kameramatrix reagiert nur auf Betateilchen und ein wenig auf Gammastrahlen. Alpha-Partikel können den Filter eines solchen Sensors kaum passieren. Das Programm zeichnet Frames mit Blitzen einer elektronischen Isotopenspur für eine bestimmte Zeit auf der Kameramatrix auf, ordnet sie zu einem Foto an und zählt Artefakte.

Conversion-Webcams

Der vordere Gehäusedeckel ist von der Kamera entfernt.
In der Nähe der Linse müssen Sie die LED herausziehen, um Streulicht zu vermeiden.
Das Objektiv wird gegen den Uhrzeigersinn von der Kamera abgeschraubt, um den Sensor zu öffnen. Wenn es sich aufgrund der Verbindung nicht dreht, müssen Sie sich nur mehr anstrengen.
Anstelle einer Linse wird ein Stück Folie an der Matrix angebracht.
Nach dem Verlegen wird das Kameragehäuse wieder zusammengesetzt.

Wie man den Detektor benutzt

Die Kamera verbindet sich mit einem Computer mit dem heruntergeladenen und laufenden Programm "Theremino Particle Detector". Im Hauptfenster des Programms müssen Sie eine Webcam auswählen. Danach öffnet sich ein kleines Fenster mit den Parametern. Darin müssen Sie die Einstellungen vornehmen, wie auf dem Foto. Es ist wichtig, das Kontrollkästchen neben "Exp."
Messen Sie zunächst die natürliche Hintergrundstrahlung. Im Programm wird die Schaltfläche "Start" gedrückt. Das Panel startet den Countdown in Sekunden. Nach 1000 Sekunden müssen Sie auf "Stop" klicken. Für den Countdown-Zeitraum sollten Sie die Tastatur nicht benutzen, da die Einstellungen dadurch im Programm verloren gehen. Unter dem Timer im Fenster der Zeile "Patricles" erscheint eine Zahl mit der Anzahl der während dieser Zeit aufgezeichneten radioaktiven Partikel. Sie werden ein wenig 10-20 stücke.
Als nächstes müssen Sie in der Nähe des Kameraobjektivs ein Objekt mit einem wahrscheinlich erhöhten Strahlungshintergrund platzieren. Das Programm läuft 1000 Sekunden. Danach erhalten Sie Ergebnisse mit einer festgelegten Anzahl von Partikeln. In diesem Fall wird ein dunkles Foto auf dem Teil des Programmfensters erstellt, der für die Anzeige des Bildes von der Kamera verantwortlich ist. Es besteht aus überlagerten Bildern, die von der Kamera in 1000 Sekunden aufgenommen wurden. Wenn es Strahlungsteilchen gibt, sind auf einem schwarzen Bild ihre Blitze auf der Matrix in Form heller kleiner Punkte sichtbar. Bei starker Strahlung sieht das Foto wie ein Sternenhimmel aus.

Beispiele für die Analyse verschiedener radioaktiver Substanzen

Ein solcher Detektor kann auf Uranglas ansprechen, das 210 μR / Stunde für den α-, β- und γ-Hintergrund liefert.
Dies ist eine völlig sichere Probe für den Menschen. Das Gerät hat 24 Impulse.
Bei der Analyse auch einer relativ sicheren thorierten Elektrode aus einer DKST-Lampe mit einem allgemeinen Hintergrund von β und γ 500 μR / h werden 61 Partikel bestimmt.
Das aktive Medikament Americium 241 aus dem HIS-07-Rauchmelder mit einem gefährlichen Hintergrund von 11,3 mR / h, das hauptsächlich α und γ emittiert, wird ebenfalls von der Kamera erfasst.
Es hat 299 Impulse.
Die Kamera reagiert auf Radium 226 aus einer Leuchtkomposition auf den Zeigern einer alten Armbanduhr mit einem Hintergrund von 9,17 mR / Stunde.
Das Programm hat 1010 Impulse.
Bei der Analyse von Uranerz mit einem Hintergrund von 21,2 mR / h werden 1486 Partikel bestimmt.
Quelle 1 von einem sowjetischen Rauchmelder mit einem Hintergrund von 61,3 mR / h, der die Matrix mit Americium 241 und Plutonium-Isotopen in der Analyse beschießt, gibt 3707 Partikel an den Sensor aus.
Die Steuerquelle B-8 von einem Militärdosimeter mit einem Hintergrund von 52,8 mR / h erzeugt Blitze auf der Matrix 11062.
Eine sehr gefährliche Kontrollquelle BIS-R mit einem Hintergrund von 826 mR / h projizierte ein Partikel auf den 15271-Sensor.
Tatsächlich bestimmt der Sensor mit dem Programm, wie viele Partikel aus dem Emitter herausgeflogen sind und auf die Matrix treffen. Dies reicht aus, um zu verstehen, dass die Testprobe radioaktiv ist. Der einzige Nachteil des Sensors ist sein Verschleiß. Eine wirklich radioaktive Probe wie BIS-R zerstört einfach die Matrix.