Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Voir le sujet précédent Voir le sujet suivant Aller en bas

Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par tarsonis le Jeu 11 Oct 2012 - 9:58

=============
Edit du 24 novembre 2015 :
J'invite les lecteurs de ce topic à faire un tour sur le sujet [Chroniques du Bunker de L'Apocalypse]
où j'aborde la construction d'un compteur Geiger encore plus simple clind'oeil
=============

Salut à tous !

En bidouillant mon compteur geiger développé dans le topic Un projet de compteur geiger à transistors, je me suis demandé s'il était possible de faire beaucoup plus simple.
En effet, toute la partie survolteur + générateur de haute tension est assez longue à traiter pour un débutant, tant du point de vue fonctionnement que construction.

Si vous :
- avez un tube Geiger Müller (rappel : entre 3€ (SI3BG) et 70€ voire plus sur Ebay) mais que vous ne vous sentez pas à l'aise avec le fer à souder.
- n'aimez pas, mais vraiment pas les schémas avec plus de dix composants.
- avez envie d'expérimenter sans avoir à passer trois jours sur un montage casse bonbon, avec 57 types de pannes possibles.
- ne possédez dans vos fonds de tiroirs qu'une poignée de composants.
- vivez reclus dans votre bunker de l'apocalypse avec par chance un tube geiger en parfait état mais pas vraiment de matériel supplémentaire et où il va falloir improviser pour sortir dans un monde irradié (variante sexy de la proposition du dessus... ).

alors ce petit compteur geiger est fait pour vous.

Il s'agit bien entendu d'une simple expérience, et ne veut en aucune manière rivaliser avec d'autres montages.

Rappel très important : Tous les montages Geiger utilisent une haute tension. C'est un danger permanent quand on bidouille ces circuits. Il n'y a pas de quoi s'électrocuter, mais on ne manquera pas de s'électriser les doigts égarés. Ni le forum, ni moi ne pourront être tenus responsables d'un quelconque dommage que vous, votre entourage, ou des équipements subiriez directement ou indirectement; ceci n'est qu'à but informatif.

Alors, comment générer une haute tension avec trois fois rien ? Même pas un oscillateur ? Non ! En fait si, il s'agira de l'utilisateur.

En premier lieu, il vous faut une pile 4,5V et deux trombones :


Un interrupteur type "poussoir". En aucun cas le contact ne doit être permanent :

On remarquera les traces laissées par les étincelles... peut également servir de manipulateur morse....

Et un transformateur courant 50Hz. On en trouve partout : réveil 220V, radio, jouet, etc....en fait tous les appareils à basse tension qui prennent leur alimentation sur le secteur. Ici, il s'agit d'un transfo 220V/15V d'un vieux radio réveil :


(220V en rouge)

On aura compris la manip : on va générer des impulsions de tension 4,5V avec l'interrupteur, qui vont être converties en impulsions de tension plus élevées par le transformateur., car ce dernier peut être utilisé dans les deux sens 220V->15V et 15V->220V
Au niveau de la théorie, je vous réoriente sur la partie 1 du post Circuit générateur de haute tension pour le tube geiger.

Mais cela ne s'arrête pas là car le transformateur a un rapport proche de 15, et la tension de 4,5V serait en toute logique transformée en 67,5V, bien loin de nos 400V nécessaires pour faire fonctionner un tube geiger.

J'avais dans le projet geiger à transistor fait mention de la diode de roue libre aux bornes du primaire du transformateur. Elle est présente pour éviter les surtensions liées à la self-induction du primaire (voir topo sur Théorie et pratique des circuits d'une radio), capables de détruire le transistor de commande.

Mise en évidence de la self induction en reliant une inductance aux bornes d'une pile 4,5V :

Il s'agit bien d'un self induction et non d'un simple court-circuit,
comme la différence entre simple fil et inductance le montre.

A l'ouverture du circuit, une étincelle de plus grande tension jaillit. Il n'est donc pas important de laisser l'interrupteur fermé longtemps puisque le pic n'arrive qu'à l'ouverture.
On entend plusieurs fois le craquement sans l'éclair car la fréquence d'échantillonnage de l'APN est assez faible.

Cette self induction, d'habitude préjudiciable, va jouer pour une fois de notre côté. En effet, ce pic d'induction va lui aussi être transformé par le transformateur....la tension au secondaire sera beaucoup plus élevée !

Stockage de la tension du secondaire

Il est coutume d'utiliser des condensateurs HT. On en trouve bon nombre dans les lampes fluocompactes tenant entre 400 et 1000V. Pour tenir de plus grandes tensions, il suffit de les monter en série.
Ainsi, deux condensateurs de 100nF Tmax 400V montés en série formeront un condensateur de 50nF Tmax 800V.

Si on n"a pas de condo HT sous la main, on pourra utiliser, comme ici, le condensateur fait maison décrit dans le topic électronique (Fabriquer un condensateur avec du papier aluminium et du scotch).



Je ne savais pas quelle pouvait être la tension maxi pour un condo fait d'alu et de scotch, je peux aujourd'hui affirmer : plus de 3kV !
Le mien a  une capacité de 16nF, mais libre à tous d'utiliser plus, ou moins.

Pour la diode, toute diode HT convient. A défaut, il est possible de monter plusieurs 1N4007 (Tmax 700V) en série afin d'avoir une tension redressée maxi de plusieurs kV; on en trouve dans quasiment tous les circuits électroniques, et bien entendu, les lampes fluocompactes. Il est également possible d'utiliser des diodes HT de four à micro ondes (une à plusieurs sur le condo HT, mortel s'il est chargé).

Notre circuit est des plus simples :

- le primaire est alimentée par la pile, en série avec l'interrupteur (invisibles à gauche).
- la tension du secondaire est redressée par la diode (qui empêche au passage sa décharge dans le transfo).
- le courant est stocké dans le condensateur.
- le fil brun permet de relier les masses des deux circuits afin d'avoir un potentiel de référence (0V).


Il est intéressant de constater que la tension est plus importante dans un sens que dans l'autre (de quelques kV). Si vous n'avez une grosse étincelle en court-circuitant les bornes du condo avec un fil, alors il suffit d'inverser les bornes du primaire.

Principale question : comment mettre en évidence la haute tension.
Le premier test est bien entendu de court-circuiter les bornes du condensateur (à faire avec des fils bien isolés). Mais ceci renseigne peu sur la tension.
Il est possible d'utiliser le pont diviseur sur multimètre (cf Mesurer une haute tension avec un pont diviseur et un multimètre), mais ce projet étant le plus DIY possible, je propose de faire clignoter une lampe fluocompacte.

En voici une séparée de son circuit HT :

Il y a quatre électrodes au total, dont deux à chaque extrémité du tube replié, que l'on peut joindre.
Ce n'est absolument pas le bon mode de fonctionnement, mais cela permet de mettre en évidence la haute tension, qui va ioniser le gaz à l'intérieur dès que la tension aux bornes du tube sera suffisante.

Le principe est très similaire aux néons : il faut tout d'abord un pic de tension de plusieurs kV pour ioniser le gaz, puis la tension aux bornes pour garder la lampe allumée peut diminuer. C'est là l'intérêt du starter.

Dans notre cas, à chaque fois que la tension sera suffisante, le tube va s'allumer :



Attention ! Une fois que la lampe a clignoté, cela ne signifie pas que le condensateur est déchargé, mais que la tension à ses bornes sera devenue insuffisante pour ioniser le gaz de la lampe. Via les mesures précises du multimètre, il reste plus de 800V !
On peut le mettre en évidence en court-circuitant à nouveau les bornes du condo, après décharge de la lampe, et en admirant la belle étincelle.

Si on regarde de plus près, on retrouve sensiblement le principe des rupteurs, et des delcos de moteurs à bougies.

Donc nous avons notre haute tension, comment la "réguler" pour obtenir une tension dans les plages de fonctionnement de notre tube geiger ?
En effet, certains tubes comme le LND 7256 ont un plateau oscillant entre 900 et 1200V, mais le 18504 se limite à 500V !

Il faut impérativement réguler la haute tension sans quoi le tube rendra l'âme excessivement rapidement....

La première solution est bien entendu d’utiliser des diodes zener. Si l'on a pas de valeurs ad hoc, il suffit de les monter en série, comme dans le projet à transistor, pour obtenir la tension par sommation.

Dans notre situation, je vais tenter d'utiliser les ampoules au néon, très répandues, et relativement faciles à récupérer. Il s'agit des petites lampes type "veilleuses de multiprise", d'interrupteurs des parties communes ou celles dans les tournevis d'électricien.
Dès que la tension d'ionisation est suffisante, il y a amorçage et la lampe brille. Dès que la tension redescend en dessous de celle d'amorçage, la lampe s'éteint et le courant ne passe plus.
Ces lampes agissent donc comme des régulateurs de tension.

Leur tension d'amorçage est souvent compris entre 65V et 100V selon le modèle. Celles utilisées ici ont une tension d'allumage de 80V, ce qui nous donne sensiblement 400V (5* 80V en série) régulés.
Bien entendu, la tension fluctue un peu, mais cela n'est pas critique dans le sens où les tubes geiger ont un plateau de tension assez large, de plusieurs dizaines de volts.

Cinq tubes néon sont ici reliés en série, pour former un régulateur de 400V. La résistance de 10M est présente pour limiter le courant (sinon gros arc entre les électrodes). On peut remplacer cette résistance avec du papier sur lequel on aurait fait une bande plus ou moins large au crayon de papier (car mine en carbone).




Lors du test, on remarque que la tension est bien écrêtée, car la lampe fluocompacte ne s'allume plus (elle devient inutile). La tension tourne bien autour de 400V :




Nous avons notre tension régulée, il ne manque plus qu'à ajouter un petit montage geiger dessus.
Il s'agit tout simplement du circuit :


Il ne faut pas oublier de relier la masse (0V) à celle du circuit générateur HT. Il est difficile de faire plus simple quant au traitement des impulsions......
A la rigueur, on pourrait utiliser le premier montage darlington :


Vue du circuit monté sur plaque d'essai :
Le haut parleur est récupéré d'un casque de baladeur. Il y a également une LED blanche en série au HP afin de donner une indication visuelle sur la vidéo :





On entend plusieurs fois le craquement sans que la LED ne brille car la fréquence d'échantillonnage de l'APN est assez faible vis à vis de celle du clignottement.

Il faut recharger le condensateur de temps en temps car bien entendu, il perd un peu de sa charge dans le tube Geiger Müller à chaque ionisation.
On peut diminuer le nombre de recharges en augmentant la capacité du condensateur, voire automatiser le processus en remplaçant l'interrupteur par un relais autocommandé ou un rupteur à engrenages......

Bons bidouillages à tous !  


Dernière édition par tarsonis le Mar 24 Nov 2015 - 16:09, édité 1 fois (Raison : Précision)

________________________________________________________
Nous devons apprendre à vivre ensemble comme des frères, sinon nous allons mourir tous ensemble comme des idiots. M. L. K.
Step It Up - Mia Dolls - Un Mauvais Fils - 25 Years of Zelda - Machinarium - Récapitulatif des projets électroniques - [Chroniques du Bunker de L'Apocalypse] - Projet Geiger - Culture ethnobotanique en France

tarsonis
Co-administrateur

Masculin Nombre de messages : 7991
Age : 30
Localisation : Est
Loisirs : Randonnée, botanique, bidouillages DIY, médecine, bouquins SF.
Date d'inscription : 21/05/2008

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par Cyrus_Smith le Jeu 11 Oct 2012 - 12:37

Superbe! cheers

tarsonis a écrit: vivez reclus dans votre bunker de l'apocalypse avec par chance un tube geiger en parfait état mais pas vraiment de matériel supplémentaire et où il va falloir improviser pour sortir dans un monde irradié (variante sexy de la proposition du dessus... ).
Non, non, non. Il faut simplement dire que c'est un Steampunk Geiger Counter! Very Happy
Ensuite, tu actionnes ton poussoir "automatiquement" avec une came placée sur l'axe d'une cage de hamster. Dans l'idéal, il faudrait que le hamster entraine également une petite dynamo pour que l'on puisse se passer de la pile (c'est vrai que dans ce cas, on peut aussi produire du courant alternatif et se passer du poussoir scratch). Et puis il faudrait aussi ajouter un canari pour que cela puisse également servir de détecteur de grisou (quoique avec les étincelles du poussoir, il sera probablement détecté rapidement même sans canari! Pour se protéger des explosions, le hamster pourrait peut-être également entrainer un moulin à prières?) fumeur

Plus sérieusement, tu devrais prévoir de rassembler à terme tous tes montages détecteurs de radioactivité en un livre! Smile

Cyrus_Smith
Modérateur

Masculin Nombre de messages : 2136
Localisation : Île mystérieuse
Date d'inscription : 02/09/2011

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par tarsonis le Ven 12 Oct 2012 - 16:11

Salut !
L'idée d'un compteur geiger steampunk me séduit pas mal. Je vais regarder pour bidouiller tout ça pour un ensemble un peu plus zoli; plus sérieusement, cela me permettra d'aborder la galvanoplastie, assez simple pour le cuivre

Cyrus_Smith a écrit:
Plus sérieusement, tu devrais prévoir de rassembler à terme tous tes montages détecteurs de radioactivité en un livre!
Le petit compteur geiger pour les débutants, ou comment passer pour un dingue dans les soirées

________________________________________________________
Nous devons apprendre à vivre ensemble comme des frères, sinon nous allons mourir tous ensemble comme des idiots. M. L. K.
Step It Up - Mia Dolls - Un Mauvais Fils - 25 Years of Zelda - Machinarium - Récapitulatif des projets électroniques - [Chroniques du Bunker de L'Apocalypse] - Projet Geiger - Culture ethnobotanique en France

tarsonis
Co-administrateur

Masculin Nombre de messages : 7991
Age : 30
Localisation : Est
Loisirs : Randonnée, botanique, bidouillages DIY, médecine, bouquins SF.
Date d'inscription : 21/05/2008

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par Le castor bricoleur le Sam 13 Oct 2012 - 17:11

http://www.le-projet-olduvai.com/t6445-le-plus-simple-compteur-geiger-muller-au-monde-diy

Plusieurs remarques:
Eviter de mesurer la tension de sortie du transfo lors de l’étincelle sans régulation, car votre multimètre n'appréciera pas forcément (J'ai bousillé mon premier multimètre numérique comme ça)

Les condos de plus de 100nF choquent déjà sérieusement; on peut s'en tenir à cette valeur car une augmentation de la capacité nécessite de plus grandes précautions affraid

Pour se passer totalement de pile et de transformateur, ne pourrait-on pas envisager l'usage d'un allume-gaz piezzo? (qui est sensé produire aux environs de 800V, mais sous quel courant?)

Mes deux transistors.

Le castor bricoleur
Membre Premium

Masculin Nombre de messages : 256
Date d'inscription : 18/06/2012

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par Cyrus_Smith le Sam 13 Oct 2012 - 19:43

Le castor bricoleur a écrit: ne pourrait-on pas envisager l'usage d'un allume-gaz piezzo? (qui est sensé produire aux environs de 800V, mais sous quel courant?)
Ça pourrait être à creuser. Je pense toutefois que l'allume gaz peut monter à bien plus que 800V: j'ai déjà vu des allume-gaz de briquets faire des étincelles de 4-5 mm et des allume-gaz pour cuisinière à plus de 1cm. A priori, vu la rigidité diélectrique de l'air ça doit faire plusieurs milliers voire dizaines de milliers de volts (800V est peut-être la tension à laquelle s'établit l'étincelle à la distance où sont placées les électrodes dans le cas normal?). Il faudrait donc avoir au moins une zener pour protéger à la fois le condo et le tube. scratch

Cyrus_Smith
Modérateur

Masculin Nombre de messages : 2136
Localisation : Île mystérieuse
Date d'inscription : 02/09/2011

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par tarsonis le Dim 14 Oct 2012 - 16:39

Salut !
Le castor bricoleur a écrit:
Eviter de mesurer la tension de sortie du transfo lors de l’étincelle sans régulation, car votre multimètre n'appréciera pas forcément (J'ai bousillé mon premier multimètre numérique comme ça)
Tout à fait, et d'autant plus que la mesure n'est jamais probante à cause de la trop faible impédance d'entrée de l'appareil. C'est pour cela que je conseille ma bidouille avec le pont diviseur (avec 100MΩ, on est largement tranquille).


Les condos de plus de 100nF choquent déjà sérieusement; on peut s'en tenir à cette valeur car une augmentation de la capacité nécessite de plus grandes précautions
C'est effectivement plus dangereux, et assez inutile, car le tube geiger se contente largement de 100nF. Le mien peut tenir avec plus d'une minute sans la recharge de la HT. Certains montages geiger se passent carrément d'un condo...ce que je déconseille tout de même.
Un gros condensateur peut néanmoins être utilisé pour tester la tension maxi de charge du montage. Plus de capacité signifiant décharge plus longue à travers les résistances...


Pour se passer totalement de pile et de transformateur, ne pourrait-on pas envisager l'usage d'un allume-gaz piezzo? (qui est sensé produire aux environs de 800V, mais sous quel courant?)

Cela dépend un peu. Les allumes gaz piezo ont tendance à générer une énorme tension sous un très faible ampérage, pour vaincre la tension de claquage de l'air. Je chercherai d'ici peu, mais cela doit dépasser la dizaine de kV par cm. La durée de l'étincelle serait si petite que les compos de protection pourraient ne pas remplir leur fonction. Ce serait intéressant de savoir si on peut abaisser cette tension à travers un transformateur pour récupérer un pic plus faible....

Cependant, on pourrait utiliser l'effet piezo avec la pression; c'est ce qu'avait proposé Elektor dans un article avec une capsule de carte musicale :
Lampe à pompe de charge piézo
C'est possible aussi avec un convertisseur piézo-électrique. On en trouve par exemple dans les cartes de vœux sonores où ils servent de haut-parleur. La mécanique est très simple.
Un tel convertisseur délivre une tension de plusieurs dizaines de volts quand on exerce dessus une certaine pression du doigt, de façon à faire fléchir la plaque de base. Toutefois la charge produite reste minime, parce que le convertisseur lui-même n'est qu'un condensateur de 20 à 50 nF. C'est pourquoi on a besoin d'un réservoir de plus grande taille, sous la forme d'un condensateur électrochimique.

________________________________________________________
Nous devons apprendre à vivre ensemble comme des frères, sinon nous allons mourir tous ensemble comme des idiots. M. L. K.
Step It Up - Mia Dolls - Un Mauvais Fils - 25 Years of Zelda - Machinarium - Récapitulatif des projets électroniques - [Chroniques du Bunker de L'Apocalypse] - Projet Geiger - Culture ethnobotanique en France

tarsonis
Co-administrateur

Masculin Nombre de messages : 7991
Age : 30
Localisation : Est
Loisirs : Randonnée, botanique, bidouillages DIY, médecine, bouquins SF.
Date d'inscription : 21/05/2008

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par Cyrus_Smith le Jeu 18 Oct 2012 - 12:06

tarsonis a écrit:L'idée d'un compteur geiger steampunk me séduit pas mal. Je vais regarder pour bidouiller tout ça pour un ensemble un peu plus zoli; plus sérieusement, cela me permettra d'aborder la galvanoplastie, assez simple pour le cuivre
Pendant que tu y es, pour que ce soit réellement "steampunk" dans le sens "réalisable avec la technologie du XIXe", verrais-tu un moyen de faire la partie détection sans les transistors (j'ai quelques idées, mais aucune n'est simple et facile à mettre en oeuvre)? fumeur

Cyrus_Smith
Modérateur

Masculin Nombre de messages : 2136
Localisation : Île mystérieuse
Date d'inscription : 02/09/2011

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par tarsonis le Jeu 18 Oct 2012 - 13:45

Salut !

Dans un premier temps, je pense faire un compteur geiger un peu à la Fallout, me permettant d'utiliser des composants des années 50-60. Pour le compteur geiger steampunk, je pense qu'il est possible d'utiliser un écouteur piezo, type "cristal". Sa fabrication est à peu près à la portée de tous. Pour les intéressés, il s'agit de sel de Rochelle, synthétisable à partir d'acide tartrique et de cristaux de soude :
http://aetheroblogographe.blogspot.fr/2011/04/cristal-piezoelectrique.html

L'avantage ici est que l'on a déjà une grande tension d'utilisation.
Sinon, je pense éventuellement chercher du côté des transformateurs d'impédance pour connecter un haut parleur usuel sur la sortie du tube geiger...

________________________________________________________
Nous devons apprendre à vivre ensemble comme des frères, sinon nous allons mourir tous ensemble comme des idiots. M. L. K.
Step It Up - Mia Dolls - Un Mauvais Fils - 25 Years of Zelda - Machinarium - Récapitulatif des projets électroniques - [Chroniques du Bunker de L'Apocalypse] - Projet Geiger - Culture ethnobotanique en France

tarsonis
Co-administrateur

Masculin Nombre de messages : 7991
Age : 30
Localisation : Est
Loisirs : Randonnée, botanique, bidouillages DIY, médecine, bouquins SF.
Date d'inscription : 21/05/2008

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Le plus simple compteur geiger au monde DIY

Message par Le castor bricoleur le Ven 19 Oct 2012 - 18:16

tarsonis a écrit:Cela dépend un peu. Les allumes gaz piezo ont tendance à générer une
énorme tension sous un très faible ampérage, pour vaincre la tension de
claquage de l'air. Je chercherai d'ici peu, mais cela doit dépasser la
dizaine de kV par cm. La durée de l'étincelle serait si petite que les
compos de protection pourraient ne pas remplir leur fonction. Ce serait
intéressant de savoir si on peut abaisser cette tension à travers un
transformateur pour récupérer un pic plus faible....
Après un essai de charge d'un condo scotch-alu avec un allume gaz, je peux dire qu'une diode zener (200V) classique est incapable de filtrer les surtensions, et se met même à fuir. Par contre les ampoules néon sont suffisamment réactives, j'ai réussi à charger le condo aux alentours de 200V (avec deux petites ampoules) avec une quarantaine de "clics", c'est laborieux. Je ne sais pas si l'écrêtage est correct pour autant faute de pouvoir mesurer les pics.

Le montage était constitué des ampoules néon sur les électrodes de l'allume gaz, d'une grosse diode pour redresser et du condensateur.

J'ai aussi essayé avec un transfo d'alim 20V en direct sur l'allume gaz, mais sans résultat, l'énergie est trop faible pour la transformation.

Bref, c'est une source peu fiable et difficile à utiliser. Mais au moins j'ai vérifié!

Pour le compteur geiger steampunk, je pense qu'il est possible d'utiliser un écouteur piezo, type "cristal"
Au moins l'effet piezo va servir, cela m'as l'air classe comme écouteur geek

Le castor bricoleur
Membre Premium

Masculin Nombre de messages : 256
Date d'inscription : 18/06/2012

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par tarsonis le Ven 26 Oct 2012 - 15:05

Salut à tous !
Seconde version du compteur geiger le plus simple au monde, avec une mouture typée un peu "Fallout"..... On pourra aussi parler de "Compteur Geiger Cigar Box"

J'ai voulu le terminer assez vite pour passer à d'autres projets sur le feu, donc excusez l'absence complète de finitions, et la peinture acrylique posée comme un sagouin !

Au niveau du schéma, c'est sensiblement le même, hormis un petit système de protection du tube geiger.
En effet, lors de la recharge des tubes néon, le tube geiger en lui même était soumis à une régulation contre son gré.
Puisqu'il est en parallèle, et de constitution similaire aux tubes néon, il y avait de petites décharges à chaque recharge de l'interrupteur.


(Dessiné dans une file d'attente au guichet...)

Avec un simple interrupteur à 2 positions, on isole le temps des impulsions (et des pics) le tube geiger de la haute tension.
Ceci explique la diode anti-retour en série avec le circuit détecteur à transistor. Elle semble ne pas être utile, pourtant elle empêche la haute tension de passer à travers le tube geiger, puis les transistors pour remonter à travers la pile jusqu'à la masse.

Au niveau du circuit j'ai utilisé, dans l'idée de donner un style rétro, plusieurs composants des années 60, issus du désossage de la TV du topic électronique.
Les résistances sont curieusement bleues, les condensateurs sont de la lignée "gold fich", éteinte depuis plusieurs décennies, mais pourtant bien fonctionnels.
Niveau code couleur, c'est un peu comme les résistances : les trois premières couleurs donnent la valeur (100nF), la 4e la tolérance, et la 5e la tension maxi (250V, soit 1000V ici montés en série).



Je n'ai pas utilisé de circuit imprimé, en préférant un connecteur américain. Il s'agit d'une fiche dont je n'utilise que les broches à souder.
Les transistors sont deux 2N2222 métalliques. J'ai été tenté d'utiliser des transistors au germanium, mais le risque de les détruire alors que l'on en trouve de moins en moins m'a rebuté.

Je rappelle aux aimables fanatiques de l'électronique qu'il s'agit ici d'une version spécialement voulue 60', il est tout à fait possible d'utiliser les composants équivalents actuels, donc de bons gros condensateurs HT pour augmenter l'autonomie !

Vue de l'ensemble avant implantation :



Les fils verts partent vers le régulateur néon, le bleu vers la sonde. Il manque sur la photo un fil de masse, le +9V et la prise HT.

Mise en boîte, partie génération de la HT :



Il est possible d'utiliser une pile 4,5V, comme dans le précédent projet, là je manquais un peu de place.

Vue de l'ensemble avec le tube geiger. Je me suis permis d'utiliser une résistance 10M actuelle car cela aurait pris vraiment trop de place avec ce que j'avais en tiroir (des résistances ajustables 5M 1W).


Il faut prendre garde à une chose : j'ai monté le circuit avec de la colle à pistocolle, or elle présente, même sèche, une résistance de l'ordre de 20M par cm, ce qui est suffisant pour créer des courants de fuite. Exemple ici à gauche de la barrette bleue, où la borne HT a été dégagée de la colle au cutter après photo.
Le projet fini, la prochaine version sera un peu plus soignée


Il y a 6 tubes néon au lieu de 5 car j'ai porté la tension de régulation à 480V (toujours dans la tension de plateau). Ainsi, lors de la décharge des condensateurs, l'autonomie est plus grande.

Vue de l'interrupteur de recharge :



Enfin, la vidéo montrant son utilisation "portative" :



L'élément radioactif est composé de quatre électrodes de deux tubes starter, qui font bien crépiter le compteur.


Le coût hors tube est estimé en gros à 5€ max si on prend des composants neufs.

Niveau consommation, cela tourne aux environs de 0,05mA sans détection, 50mA par pics de recharge (moyennisés à 1,5mA sur une minute), et 2mA par impulsion geiger.
Sur la pile 9V, cela porte l'autonomie à environ 80-100 heures d'utilisation continue, et bien plus si on ne recharge pas entre chaque utilisation, donc on peut sans soucis laisser la pile à l'intérieur, ou ajouter un interrupteur supplémentaire si besoin.

Bons bidouillages à tous !

________________________________________________________
Nous devons apprendre à vivre ensemble comme des frères, sinon nous allons mourir tous ensemble comme des idiots. M. L. K.
Step It Up - Mia Dolls - Un Mauvais Fils - 25 Years of Zelda - Machinarium - Récapitulatif des projets électroniques - [Chroniques du Bunker de L'Apocalypse] - Projet Geiger - Culture ethnobotanique en France

tarsonis
Co-administrateur

Masculin Nombre de messages : 7991
Age : 30
Localisation : Est
Loisirs : Randonnée, botanique, bidouillages DIY, médecine, bouquins SF.
Date d'inscription : 21/05/2008

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par Le castor bricoleur le Mer 31 Oct 2012 - 18:08

Tout d'abord, vraiment à la hauteur de mes attentes ce truc! J'aime la rusticité et la recherche des couleurs, mais il aussi le fait qu'il contient un zp1400 qui lui confère une grande efficacité, mine de rien

tarsonis a écrit:En effet, lors de la recharge des tubes néon, le tube geiger en lui même était soumis à une régulation contre son gré. Puisqu'il est en parallèle, et de constitution similaire aux tubes néon, il y avait de petites décharges à chaque recharge de l'interrupteur.
Bien vu l'inverseur! Il aurait été dommage d'user prématurément un aussi bon tube.


Les résistances sont curieusement bleues
Cela correspond d'habitude au type de résistance employée, ici a priori à couche métal haute stabilité (en fonction de la température, etc...), contrairement aux marrons/beige qui sont au carbone. J'en ai déjà recherché pour faire un ampli hi-fi totalement silencieux, c'est assez dur à trouver dans les boutiques.

Plus d'info:
http://www.sonelec-musique.com/electronique_theorie_resistance.html

Le castor bricoleur
Membre Premium

Masculin Nombre de messages : 256
Date d'inscription : 18/06/2012

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par tarsonis le Ven 2 Nov 2012 - 10:42

Salut !
Le castor bricoleur a écrit:Tout d'abord, vraiment à la hauteur de mes attentes ce truc! J'aime la rusticité et la recherche des couleurs, mais il aussi le fait qu'il contient un zp1400 qui lui confère une grande efficacité, mine de rien
Merci ! A la base je voulais faire mieux avec une peinture à la bombe, mais cette dernière a fait pfuiiiitcchhhhhhhh......du coup, je suis passé en mode acrylique, assez moche même s'il y a trois couches ! Le vrai projet, à transistors, aura un design plus soigné


Cela correspond d'habitude au type de résistance employée, ici a priori à couche métal haute stabilité (en fonction de la température, etc...), contrairement aux marrons/beige qui sont au carbone. J'en ai déjà recherché pour faire un ampli hi-fi totalement silencieux, c'est assez dur à trouver dans les boutiques.

Pinaise c'en est effectivement (j'en ai cassé une) ! Je pensais pas que cela pouvait être le cas puisqu'elles ont une tolérance or à 5%, que la TV date des années 60-70, et.....qu'il y en a plusieurs centaines sur les circuits ! Sacrée qualité !

________________________________________________________
Nous devons apprendre à vivre ensemble comme des frères, sinon nous allons mourir tous ensemble comme des idiots. M. L. K.
Step It Up - Mia Dolls - Un Mauvais Fils - 25 Years of Zelda - Machinarium - Récapitulatif des projets électroniques - [Chroniques du Bunker de L'Apocalypse] - Projet Geiger - Culture ethnobotanique en France

tarsonis
Co-administrateur

Masculin Nombre de messages : 7991
Age : 30
Localisation : Est
Loisirs : Randonnée, botanique, bidouillages DIY, médecine, bouquins SF.
Date d'inscription : 21/05/2008

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par Le castor bricoleur le Dim 23 Déc 2012 - 23:52

J'ai enfin trouvé le temps (et le courage) de faire l'alim en vue de la tester avec la chambre d'ionisation, en mode breadboard vu que je n'ai pas déniché de boîte adéquate.

Mais je rencontre un léger problème fonctionnel, c'est à dire que les ampoules restent un peu amorcées après le chargement des condensateurs, les déchargeant par la même occasion.

Les lampes néon que je possède sont des modèles haute luminosité qui s'amorcent à environ 90V, avec trois ampoules la régulation intervient à 350V, mais il y a fuite avant et après à partir de 110V.
Le temps est très humide, et j'arrive à allumer un peu les ampoules même avec 1cm d'air en déconnectant une extrémité , mais l'origine est peut-être ailleurs.
Les condos sont deux scotch alu formant un 50n.
Vidéo pour illustrer:

Le castor bricoleur
Membre Premium

Masculin Nombre de messages : 256
Date d'inscription : 18/06/2012

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par tarsonis le Lun 24 Déc 2012 - 9:01

Salut !
Le castor bricoleur a écrit:
Mais je rencontre un léger problème fonctionnel, c'est à dire que les ampoules restent un peu amorcées après le chargement des condensateurs, les déchargeant par la même occasion.

Je viens de m'apercevoir que j'ai oublié ce passage important !

Les tubes néon peuvent s'amorcer avec un courant extrêmement ridicule. Tu peux allumer une veilleuse avec une résistance en série de plus de 200GΩ ! A cette échelle, quasiment tout peut être considéré comme conducteur; il doit y avoir des fuites au niveau de la planche de bois.
En tant que petit test, le simple fait de toucher la planche à pain (masse de ton circuit), et le verre d'un tube néon (pas l'électrode) suffit à l'allumer.

Du coup, il manque une image explicitant un peu le montage :
Les lampes néon sont soudées ensembles afin d'éviter les contacts avec le bois. Les fils verts sont directement reliés au circuit, sans passer par le bois. Il y a encore un petit risque de fuite via le verre, c'est pourquoi la masse du circuit est scrupuleusement isolée de la boite; seul le support du circuit en plastique est collé, aucun fil ne touche le bois. Sur ce dernier point, il faut également veiller à isoler l'interrupteur général (exceptionnellement sur la masse).

(Il y a un excès de colle sur la photo, à droite, qui a été retiré).

Il devrait être possible de continuer sur une breadboard en séparant les circuits par découpe, puis en les collant espacés sur une plaque en plastique. Désolé d'avoir oublié d'expliquer ce point, qui m'avait déjà surpris pendant les tests.... Embarassed

Ps : Je ne peux lire la valeur de la résistance en série avec les néons, c'est bien une 10MΩ mini ? On peut aussi monter bien plus haut sans soucis

________________________________________________________
Nous devons apprendre à vivre ensemble comme des frères, sinon nous allons mourir tous ensemble comme des idiots. M. L. K.
Step It Up - Mia Dolls - Un Mauvais Fils - 25 Years of Zelda - Machinarium - Récapitulatif des projets électroniques - [Chroniques du Bunker de L'Apocalypse] - Projet Geiger - Culture ethnobotanique en France

tarsonis
Co-administrateur

Masculin Nombre de messages : 7991
Age : 30
Localisation : Est
Loisirs : Randonnée, botanique, bidouillages DIY, médecine, bouquins SF.
Date d'inscription : 21/05/2008

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par Le castor bricoleur le Mar 25 Déc 2012 - 14:33

tarsonis a écrit:Tu peux allumer une veilleuse avec une résistance en série de plus de 200GΩ !
Ah quand même! la résistance série
que j'ai installée est une 3,2M comme tu as indiqué.
Désolé d'avoir oublié d'expliquer ce point, qui m'avait déjà surpris pendant les tests.... Embarassed
Pas de mal! J'avais oublié qu'on doit être super rigoureux pour l'isolation de ce genre de circuit!

En tant que petit test, le simple fait de toucher la planche à pain
(masse de ton circuit), et le verre d'un tube néon (pas l'électrode)
suffit à l'allumer.
Effectivement!

J'ai tout refait en mode cigar box, problème résolu! Merci tarsonis!




Il y a encore un petit risque de fuite via le verre
J'ai passé de l'alcool à 90° pour enlever toute graisse, et plus de fuite.

Le castor bricoleur
Membre Premium

Masculin Nombre de messages : 256
Date d'inscription : 18/06/2012

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par logan le Mar 21 Avr 2015 - 9:56

A noter, sous google le "premier" résultat d'une recherche sur : construction compteur geiger renvoie sur cette page clind'oeil

logan
Animateur

Masculin Nombre de messages : 2428
Localisation : France
Emploi : Ingénieur IT
Date d'inscription : 17/03/2008

Voir le profil de l'utilisateur http://oldu.fr/

Revenir en haut Aller en bas

Re: Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY

Message par tarsonis le Mar 21 Avr 2015 - 12:38

Waaa, merci Logan pour l'info !  pouce
Je me demande comment l'indexation a fonctionné chez Google puisqu'il y a des milliers de pages qui traitent le sujet.

Sinon, il y a justement un chapitre qui arrivera sûrement dimanche pour compléter le sujet en proposant un compteur encore plus simple dans le cadre de la nouvelle "Les Chroniques du bunker de l'apocalypse" clind'oeil

________________________________________________________
Nous devons apprendre à vivre ensemble comme des frères, sinon nous allons mourir tous ensemble comme des idiots. M. L. K.
Step It Up - Mia Dolls - Un Mauvais Fils - 25 Years of Zelda - Machinarium - Récapitulatif des projets électroniques - [Chroniques du Bunker de L'Apocalypse] - Projet Geiger - Culture ethnobotanique en France

tarsonis
Co-administrateur

Masculin Nombre de messages : 7991
Age : 30
Localisation : Est
Loisirs : Randonnée, botanique, bidouillages DIY, médecine, bouquins SF.
Date d'inscription : 21/05/2008

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Voir le sujet précédent Voir le sujet suivant Revenir en haut

- Sujets similaires

 
Permission de ce forum:
Vous ne pouvez pas répondre aux sujets dans ce forum