SOEKS 112 Compact Geiger Counter Nuclear Radiation Detector Dosimeter

De SOEKS 112 is een Geiger-Müller dosimeter in een handzame verpakking die niet heel veel groter is dan de Russische SBM20 telbuis waar het apparaat omheen gebouwd is. De keus voor deze telbuis is positief opvallend: er zijn veel kleinere op de markt, maar de SBM20 is de meest gerespecteerde. De stroomverzorging met twee knoopcellenvan het type LR44 is evenzeer bijzonder, gezien het feit dat de telbuis 290 volt hoogspanning nodig heeft om z’n werk te doen.

De SBM20

Een Geiger-Müller telbuis is een cylinder gevuld met een gasmengsel met een lage druk van ongeveer 0,1 atmosfeer. De cylinder bevat twee elektrodes, waartussen een spanning van enkele honderden volts wordt aangebracht. De wanden van de cylinder zijn van metaal, of gemetaliseerd glas. Ioniserende straling zorgt voor een gasontlading in de telbuis, die resulteert in een klik! van de geigerteller waar de buis in is gemonteerd. Nergens in de wereld worden zoveel geigertellers gemaakt als in de voormalige Sovjetunie. De SBM20 telbuis is dan ook van Russische makelij. Veel van deze telbuizen zijn afkomstig uit militaire voorraden en hebben productiedata tussen 1947 en 1991, de periode van De Koude Oorlog. De SBM-20 is een degelijke telbuis die gevoelig is voor alfa-, beta- en gammastraling. De aanbevolen werkspanning is 290 volt en levert dan 20 CPM (‘ontladingen per minuut’) in een neutrale omgeving op.

Volgens de specificaties heeft de SOEKS 112 een SBM20-1 telbuis. Dat is een variant op de SBM20 die iets korter is en asymetrisch is van vorm. De feitelijke telbuis is hetzelfde; alleen de donkerrode kunststof aansluiting is bij de SBM-1 aan één kant niet gemonteerd.

De omrekening van ‘ontladingen per minuut’ (CPM) naar een dosis in µSv/h gaat rechttoe-rechtaan met een omrekenfactor die voor iedere telbuis verschillend is, maar een eenvoudige deling betreft, zoals ‘gedeeld door 150’.

Evolutie in hoogspanningscircuits

Mijn eerste kennismaking met geigertellers was de Velleman K2645 kit uit 1997: een bouwpakket van een geigerteller met een miniatuur telbuis en een piezo pieper. De 9 volt batterij liet de schakeling maandenlang piepen en het luide signaal zorgde er meestal voor dat de batterij eerder losgekoppeld was dan hij leeg was.

Een Eagle LT44 transformator werd aan de secundaire kant gevoed met een puls vanuit de pulsgenerator die was opgebouwd rondom de CD40106 (Schmidt-trigger inverters) en CD4093 (Schmidt-trigger NAND-poorten) IC’s en de twee transistoren T1 en T2 die beurtelings ten opzichte van de nul geleidden, waardoor aan de primaire kant een wisselspanning ontstond van ongeveer 150 volt. Deze werd vervolgens twee keer verdubbeld met een tweevoudig uitgevoerde Cockcroft-Walton spanningsverdubbelaar, bestaande uit 8 condensatoren en diodes, tot een spanning van ongeveer 600 volt. Met een enkelzijdige gelijkrichting en een buffercondenstator ontstond een gelijkspanning voldoende groot voor de telbuis.

In modernere schakelingen is de transformator vervangen door een enkele spoel en wordt de spanning omhooggezwiept tot een pulserende gelijkspanning. De buffering hiervan is ook eenvoudiger van opzet. De stroomopname van het hoogspanningsdeel van de schakeling is evenredig met het aantal ‘klikken’ dat de telbuis geeft: iedere ontlading heeft een kleine stroomopname tot gevolg. De feitelijke voedingsspaning is daarbij nog niet eens van zo’n grote invloed. Veel schakelingen maken gebruik van een 9 volt batterij, maar ook 3,7 volt Li-Ion accu’s worden gebruikt en, in het geval van de SOEKS 112, 3 volt aan knoopcellen.

SOEKS 112 interne opbouw

De SOEKS 112 heeft een printplaat die niet veel groter is dan de telbuis. Op de printplaat zien we de batterijaansluitingen, een LC-display, twee drukknoppen en een handvol SMD-onderdelen.

• A spotter’s guide to the SBM-20 geiger counter tube
• Omrekentabel CPM naar µSv/h plus real-life betekenis van de gemeten waarden
• SOEKS 112 Portable dosimeter manual