【半水】拆个射线探头

之前拆过的那个saphymo个人剂量计,连接屏幕的斑马纸老化接触不良,被我折腾了几下直接没有显示了,想自己试试压屏也没成功,心里想着反正这机子功能挺鸡肋,又算是捡漏来的,干脆直接把探头拆了也开开眼吧。探头的探测对象是γ和X,原机之前拆过,链接:https://kechuang.org/t/86246 因为时间跨度有点大就不继续在原帖盖楼了

首先给受害者留几张照片

IMG_20210825_124059.jpg IMG_20210825_124037.jpg IMG_20210825_124120.jpg

外面是一层比较薄的铜箔,本来想用烙铁把上面锡化开,尽可能的无损拆解,但是整个探头用铜皮包住,散热贼好,锡化不开,我还怕把里面探测元件烫坏,干脆直接撕开。

里面是一个扣起来的铜盒,上盖的边框被薄铜箔包起来之后那一圈凸起总让我误以为在里面的是一片薄闪烁体

IMG_20210825_124158.jpg

IMG_20210825_124139.jpg

图中那条裸露的并且上过锡的线之前是直接焊在外面铜箔上的(GND)

铜盒也被锡封住了,同样是用烙铁化不开,干脆直接撬开。

IMG_20210825_124218.jpg IMG_20210825_124236.jpg IMG_20210825_124251.jpg

里面真正的探测元件就只有正反各一个光电管。。。而且有效探测面积比我之前想象的要小太多了。。。也难怪这东西灵敏度低的要命

来点细节

IMG_20210825_130600.jpg IMG_20210825_130634.jpg IMG_20210825_130645.jpg

两个光电管旁边都有自检用的LED,不过之前并没有注意到过这台机子有自检功能

这个光电管封装和普通光电管完全一样,也不知道是不是针对X射线和γ射线探测而特制的。反正感觉这个机子无论在功能还是在探测方面都挺鸡肋。而且我记得这东西全新售价四位数,感觉比inspector溢价严重多了

+1  科创币    布布卡   2021-09-01   长见识了
RodTech
2个月2天前
1楼

自检是随时发生 全自动的 可能半小时左右闪一次。

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TonyCheng
2个月1天前
2楼

LED看样子已经烧坏了...

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作者
2个月1天前 修改于 2个月1天前
3楼
引用RodTech发表于1楼的内容
自检是随时发生 全自动的 可能半小时左右闪一次。

之前一直以为自检是需要手动操作的。之前机器完好的时候也在开机状态下拆过探头,机器并没有触发报警,估计拆的时候刚好避开了机器的自检。我看论坛以及别处的半导体剂量计拆解,好多都带自检功能,不过在我能想像到的场景中探测元件及电路也几乎没有损坏的机会。加自检是因为剂量计之类仪器对可靠性的要求吗?还是说有相关的行业标准和规范?

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作者
2个月1天前
4楼
引用TonyCheng发表于2楼的内容
LED看样子已经烧坏了...

应该并没有损坏,之前一直开机,到拆解探头之前并没有过自检不通过的报警或提示,拆解过程中也没有过可能将LED烧坏的操作。不知道层主的意思是不是LED管芯发黑,其实常见的LED中,红、橙、黄、绿(包括红外)之类颜色的LED里面pn结一般都是深色的;而蓝色,白色(包括冷白和暖白,其实都是用蓝光激发上面涂的不同成分的荧光粉,实际还是蓝色LED做管芯)以及紫外之类的pn结是接近透明的。

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TubeChip404
2个月1天前
5楼

这个有点像是BPW34S,欧司朗等多家厂家有这类产品,本来是用来当光电二极管的PIN管,电路也有点像Oliver Keller开源的那个方案

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作者
2个月1天前
6楼
引用TubeChip404发表于5楼的内容
这个有点像是BPW34S,欧司朗等多家厂家有这类产品,本来是用来当光电二极管的PIN管,电路也有点像...

层主说的应该是这个吧,之前看过这个开源项目,是用四个bpw34并联或者一个bpx61(金封玻璃窗口的,使用时把窗口敲碎再和待检测物一起遮光,主要探测α),不过看原文描述四个bpw34一分钟本底也就几个脉冲,感觉水平还不如si3bg

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LoserWong
2个月0天前 修改于 2个月0天前
7楼

Diy过…一个bpw34s…用电荷灵敏放大器放大,5分钟十几个脉冲…

其他Pin管也试过…效果都挺拉垮…而且对震动变化异常灵敏…

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RodTech
2个月0天前
8楼
引用LoserWong发表于7楼的内容
Diy过…一个bpw34s…用电荷灵敏放大器放大,5分钟十几个脉冲…其他Pin管也试过…效果都挺拉垮...

震动应该是电容选用的品种不对,小面积pin管对震动不敏感

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TubeChip404
2个月0天前
9楼
引用LoserWong发表于7楼的内容
Diy过…一个bpw34s…用电荷灵敏放大器放大,5分钟十几个脉冲…其他Pin管也试过…效果都挺拉垮...

是的,所以通常情况下半导体核探测器都要做好屏蔽,对于其他噪声要配合脉冲变化率甄别电路来筛选符合核脉冲的事件。

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作者
1个月29天前
10楼
引用LoserWong发表于7楼的内容
Diy过…一个bpw34s…用电荷灵敏放大器放大,5分钟十几个脉冲…其他Pin管也试过…效果都挺拉垮...

之前还打算做个半导体的钥匙扣级别的便携玩具级辐射计来着,现在看来还省省吧,还是用盖革管靠谱。如果拿j704或者j707做一个的话,体积应该会小的很(只有粒子声或者超过一个值就报警,没有计数和屏显那种)。在eBay上还见过一个长度2cm左右的端窗管,毛子产的,或许也可以搞来玩玩。

现在看来盖革管是辐射探头里面性价比最高的了(哪怕现在盖革管的溢价很高)。最巧妙的是虽然盖革管结构是最简单的,但是自带了探测和放大功能,探测范围也能涵盖αβγX(端窗管),可惜做不了元素分析

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xljxlj
1个月28天前
11楼

斑马纸淘宝有的卖的,包括压的工具

还挺简单的啊

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TubeChip404
1个月28天前
12楼
引用发表于10楼的内容
之前还打算做个半导体的钥匙扣级别的便携玩具级辐射计来着,现在看来还省省吧,还是用盖革管靠谱。如果拿j...

其实使用盖革管做钥匙链大小的盖格计数器是可行的,ebay和某宝上都有卖苏联的小管子的,整个电路中最不好做小的地方就是升压了,这个升压既要满足纽扣电池的3V升压到400V的高变比,还要满足足够低的静态功耗,在这块是比较下功夫的。之前为一个户外长时间工作的辐射监测项目中有一种升压器,本质上是boost+倍压,使用了低功耗的芯片和独特的反馈电路,并且直接将盖格的脉冲进行了整形,输出LVTTL的脉冲信号,可以供单片机计数,静态功耗待机只有3μA,接J408盖革管在本底下平均10μA左右,后来我把它精简和小型化了,于是就有了下图的样子:

IMG_20210501_174648.jpg

IMG_20210501_174716.jpg

和苏联的SBM-21盖格管对比:

IMG_20210501_174918.jpg

这个模块做完之后,我也想过做钥匙扣型的盖格计数器,使用带LPTIM和Seg-LCD控制器的STM32L系列的芯片,并且加上电源管理和太阳能电池,做成长时间在线式的剂量计什么的,但是当时正好是各种stm32疯狂涨价的时候,于是就咕了=_=


PS: 毛子有个低功耗的盖格计数器做的挺好的,但是他用的元件成本相对较高,还需要绕个变压器,但是他的低功耗参数比我这个优秀。链接:Дозиметр Ультра-Микрон

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作者
1个月26天前
13楼
引用TubeChip404发表于12楼的内容
其实使用盖革管做钥匙链大小的盖格计数器是可行的,ebay和某宝上都有卖苏联的小管子的,整个电路中最不...

最近这几天抽空自己画了个板子试了试,用了sot23的升压控制器,也是boost加倍压并且带整形,不过哪怕是两面摆元件并且摆的比较紧凑,比起来层主这个体积还是大的很(虽然元件有好多选的都是比较大的封装),打算用锂电池供电,而且不打算让它持续工作,所以功耗之类没有过于纠结,同时也因为这个画了一个自带充电电路的版本。至于管子,对于这种玩具级别的辐射计打算用比较便宜的j705甚至si3bg(虽然这个管子除了便宜之外几乎一无是处)。屏显和计数之类就不考虑了,能通过听个响大题判断一下就好。此外,毛子这个是真的猛,几乎满足了我对微型盖革计数器的所有方面的幻想。

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布布卡
1个月25天前
14楼
引用发表于6楼的内容
层主说的应该是这个吧,之前看过这个开源项目,是用四个bpw34并联或者一个bpx61(金封玻璃窗口的...

bpw34一个才一块钱,用几十个做个阵列感觉成本也很低,效果会不会好,一分钟本底几十个就好了。

si3bg灵敏度很低,本底很不灵敏。

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gll
1个月25天前
15楼

我倒是觉得si3bg没啥优势,成本高灵敏度又不行,还要升压,体积也大


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