Budowę licznika zaczniemy od skonstruowania w miarę stabilnego zasilacza wysokiego napięcia z możliwością jego regulacji w zakresie od 300 - 500 V

Dlaczego w zasilaczu postanowiłem zastosować precyzyjną regulację napięcia wyjściowego ? Mogłem przecież ustawić na stałe napięcie jakie wymagane jest do poprawnej pracy, a o którego wartości mogę dowiedzieć się z zamieszczonej na poprzedniej stronie karty charakterystyki. Ano związane jest to z kolejnym parametrem licznika czyli jego charakterystyką. Mówimy tu o liczbie rejestrowanych cząstek w jednostce czasu w zależności od przyłożonego napięcia przy stałym natężeniu promieniowania.

Rys. 5 Charakterystyka pracy licznika w zależności od napięcia zasilania.

Na osi X zaznaczono napięcie, oś Y to liczba impulsów dla stałego natężenia promieniowania. Poniżej pewnego napięcia Vp wyładowania wewnątrz licznika w ogóle nie powstają, napięcie jest na tyle małe że nie jest w stanie przyśpieszyć powstałych jonów. Napięcie Vp do V₁ to obszar w którym licznik nie będzie pracował poprawnie bo jony wytworzone przy przejściu cząstki są przyśpieszane zbyt niskim napięciem i zdążą rekombinować zanim zostaną wychwycone przez katodę. Tym samym liczba impulsów na wyjściu nie zawsze jest równa liczbie cząstek, które przeszły przez komorę. Obszar V₁ do V₂ to obszar tzw. Plateau licznika, czyli obszar w którym liczba impulsów odpowiada liczbie cząstek jakie przeszły przez komorę. Pozostały obszar to taki w którym mogą powstawać wtórne wyładowania i otrzymamy więcej impulsów niż przeszło cząstek lub może zapalić się wewnątrz wyładowanie ciągłe uszkadzając tym samym licznik.

Obszar Plateau dla tego licznika również podany jest w karcie, ale z uwagi na fakt, że jest to bardzo stare urządzenie wypada zbadać go samemu. Dlatego też zasilacz, który za chwile zbuduje będzie miał możliwość regulacji napięcia, jakim zasili rurkę Geigera.


Rys. 6 Zasilacz wysokiego napięcia zbudowany na transformatorku od kserokopiarki.

Wspomniany zasilacz postanowiłem zbudować w oparciu o bardzo fajne i mocne transformatorki wysokonapięciowe stosowane w starych kserokopiarkach i drukarkach laserowych. Mogą osiągać na wyjściu napięcia nawet do 5 kV i są bardzo trwałe o czym wielokrotnie się już przekonałem obciążając je dość mocno.

Rys. 7 Wyładowanie iskrowe z zasilacza WN.

Transformator do poprawnej pracy wymaga zasilania przebiegiem prostokątnym o częstotliwości powyżej 5 kHz, zastosowałem więc generator złożony z nieśmiertelnego układu scalonego NE 555 oraz drivera bramek tranzystorów MOSFET TL 426 wraz z tranzystorem MOSFET BUZ 325 i diodą zabezpieczającą przed przepięciami. Do zasilania układu zastosowałem regulowany stabilizator napięcie LM 317, który zapewni mi wspomnianą wcześniej możliwość zmian napięcia na wyjściu zasilacza. Wszystko podłączyłem wg. schematu poniżej, schemat zawiera także inne elementy urządzenia które opiszę w dalszej części.

Rys. 8 Schemat ideowy urządzenia (kliknij na obraz by powiększyć).

Transformator daje na wyjściu napięcie zmienne a licznik musi być zasilany napięciem stałym, należało więc zastosować mostek prostowniczy złożony z szybkich diod np. UF4007 oraz kondensatora filtrującego.


Rys. 9 Test zasilacza z prostownikiem jednodiodowym.

Na początku bawiłem się trochę sprawdzając możliwości zasilacza, na zdjęciu powyżej widać pomiar przy napięciu 3,82 kV i z zastosowaniem mostka na jednej diodzie, niestety napięcie było trochę nie stabilne więc później zastosowałem pełny mostek prostowniczy.


Rys. 10 Zwarciowe rozładowanie kondensatora o pojemności 20 nF przy napięciu 4 kV.

Zbudowany zasilacz okazał się całkiem przyzwoity i już w międzyczasie znalazłem mu kilka innych zastosowań o których na pewno jeszcze napiszę. Wyładowania iskrowe widoczne na powyższym zdjęciu były naprawdę efektowne i następowały z częstotliwością kilku Hz przy odpowiednim zbliżeniu do siebie wyjść kondensatora. Pora jednak zakończyć efektowne testy, zmniejszyć napięcie zasilające generator tak by napięcie na wyjściu nie przekraczało 400 V i rozpocząć eksperymenty z licznikiem Geigera - Mullera.