Contents

• 1   工具和材料
• 2   一位60后蓋革管大叔的傳奇
• 3   電壓，你要穩(wěn)?。?/a>
• 4   提取高壓模塊：蓋革管的動力之源
• 5   覺醒吧，蓋革管！
• 6   讓核輻射開口說話
• 7   一睹放射性礦物的真容
• 8   極簡蓋革計數(shù)器VS副鈣鈾云母，F(xiàn)ight！
• 9   DIYer簽到處

1   工具和材料

可選裝備

2   一位60后蓋革管大叔的傳奇

蓋革管的全稱是蓋革-米勒管（G-M tube），是由盧瑟福（Ernest Rutherford，就是高中物理課本里那個提出“有核原子模型”的人）和德國物理學(xué)家蓋革（Hans Geiger）于1908年共同發(fā)明，又由蓋革和他的博士生米勒（Walther Müller）在1928年合作改進(jìn)的。從此之后，蓋革管的設(shè)計就基本不再改進(jìn)了。核輻射包括α粒子流、β粒子流、γ射線三類，而蓋革管則可以探測其中的一種或幾種，視具體型號而定。天藍(lán)提琴請到的這位蓋革管大叔，名叫J408γ（注意是J408 gamma，而不是Y），想必他擅長探測γ射線了。

在“冷戰(zhàn)”的特殊時期，或許是出于戰(zhàn)備的目的，國內(nèi)的電子管廠家生產(chǎn)了很多蓋革管。這位1966年9月15日出生于中國國營華東電子管廠的J408γ就是其中之一。在當(dāng)時，他們還是很受追捧的。冷戰(zhàn)結(jié)束之后，蓋革管們也就失去了之前的地位……時至今日，幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)，J408γ和他的兄弟姐妹們淪落到被人掛在淘寶網(wǎng)上廉價出售...想必J408γ的心里也是相當(dāng)辛酸的吧。

當(dāng)一種電離輻射（比如γ射線）進(jìn)入蓋革管時，會使蓋革管中的氣體電離，在蓋革管兩端產(chǎn)生一個脈沖信號。這個脈沖信號可以被后級電路處理成各種表現(xiàn)形式。目前市面上出售的蓋革計數(shù)器通常是抓到一次輻射就閃一下LED燈，或者讓蜂鳴器“滴”一聲；也有些高級的會用一個計數(shù)芯片來數(shù)蓋革管輸出的脈沖信號個數(shù)，然后顯示出來。

蓋革管兩端有兩個金屬小圓帽，（1）處的小圓帽是連著蓋革管中心的金屬絲的，要接電源正極。（2）處連著蓋革管中的金屬筒，要接電源負(fù)極。被蓋革管大叔壓著的那張紙是大叔的出生證明，果然是很有歷史感嘛，有木有！（3）處是大叔的出生日期。貨真價實如假包換的60后啊。

3   電壓，你要穩(wěn)住！

仔細(xì)看過J408γ大叔出生證明的同學(xué)，可能已經(jīng)依稀辨認(rèn)出大叔需要的工作電壓是400V，而電蚊拍高壓模塊輸出的電壓是2000V（不同電蚊拍有所差異，但一般在幾千伏這個數(shù)量級上）。為了得到想要的電壓，就需要在高壓模塊的輸出端并聯(lián)上穩(wěn)壓的模塊，把電壓穩(wěn)定在400V上。

（1）中的四個管子就是100V的穩(wěn)壓二極管。（2）和（3）是兩個普通的電阻，阻值分別為10M和100K。（4）是洞洞板，主要是為了演示起來清晰一點（貌似沒有達(dá)到效果啊啊…）實際制作的時候可以不使用。

把這六個元件扭曲成如上圖所示的形狀。

把扭曲后的元件依次排列，（1）是10M電阻，（2）是4個串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管，（3）是100k電阻。注意，二極管是有方向性的，管身一側(cè)畫著一個黑色圓環(huán)。在作穩(wěn)壓用時，帶環(huán)的一側(cè)接高壓端，無環(huán)的一側(cè)接低壓端。

4   提取高壓模塊：蓋革管的動力之源

果殼DIYer小蜂在小商品市場里一個不起眼的角落找到了被冷落了大半年的電蚊拍（蚊盡拍藏么...真?zhèn)校?。充電式電蚊拍是使用高壓模塊取得2000V以上的高壓電來讓蚊子震撼至死的。高壓模塊是蚊子的夢魘，但卻是蓋革管大叔的動力之源。

圖中（1）、（2）、（3)三個部分就是從電蚊拍手柄中取得的高壓模塊。其中（1）處是可以接220V市電的彈出式充電插頭，（3）處是600mAH，4V的鉛酸蓄電池。（2）處就是高壓模塊了。可以看到，電蚊拍的高壓模塊有三個輸出導(dǎo)線，兩根黃色的A、A'和一根白色的B。A和A'是從2000V高壓輸出端引出的兩條導(dǎo)線，效果相同，平時是連在電蚊拍拍面兩側(cè)的金屬網(wǎng)上的。B是地線，你可以認(rèn)為它是電源負(fù)極，平時是連在電蚊拍中間的那一層金屬網(wǎng)上的。所以電蚊拍的拍面實際上是兩個反向的高壓電場。關(guān)于電蚊拍的詳細(xì)結(jié)構(gòu)……（果殼網(wǎng)友：跑題跑到安第斯山脈去了有木有？！天藍(lán)提琴 ：我錯了……）

把A點接在穩(wěn)壓管序列的高壓端，B點接在低壓端，如圖所示的位置。

5   覺醒吧，蓋革管！

將蓋革管的兩端連接到穩(wěn)壓模塊相應(yīng)的位置上，打開高壓模塊的開關(guān)，就可以使蓋革管開始工作了。

圖中，蓋革管上的A點接到穩(wěn)壓模塊10M電阻左邊的A點，蓋革管上的B點接到100k電阻右邊的B點，如圖所示。

需要注意的是，蓋革管開始工作了，不代表你看得到他開始工作了。那如果蓋革管在兢兢業(yè)業(yè)的工作，而我們卻又感受不到他的工作成果，豈不是一件很傷感的事情...所以我們需要：

6   讓核輻射開口說話

為了聽到核輻射的聲音，就需要給他一張嘴——發(fā)聲設(shè)備。最常見的發(fā)聲設(shè)備，就是大家桌面上的耳機(jī)或者音箱了吧？ 只要將100K電阻的兩端接到耳機(jī)或者音箱的聲音輸入端就可以了。為了不破壞耳機(jī)/音箱的音頻輸入線，我們可以給這個極簡蓋革計數(shù)器裝上一個音頻插座。

圖中，紫色導(dǎo)線G接到音頻輸入的接地端，灰色導(dǎo)線L接到音頻輸入的左聲道。

這就是個3.5mm音頻插座啦。從耳機(jī)插入孔往后數(shù)，一共有三排引腳，分別是接地端G、右聲道R、左聲道L。記得L接灰色，G接紫色。

接好之后，為了測試蓋革管的效果，必須要找到一個輻射源。有一些天然的石材會有微弱的放射性，不過可惜的是在果殼DIY工作室附近木有找到。

7   一睹放射性礦物的真容

果殼DIY得到了 自然控 的幫助，得到了一塊帶有放射性的礦石來做測試（天藍(lán)提琴還活著，多謝關(guān)心）。

副鈣鈾云母礦石

果殼問答編輯、礦物愛好者 老貓 亂入：

這次請到的放射源是一塊產(chǎn)自德國貝爾根鈾礦的副鈣鈾云母礦石。雖然名為“云母”，但它和云母的關(guān)系其實八竿子都打不著，只是長相有些類似，都能剝成薄片罷了。副鈣鈾云母是一種磷酸鹽，化學(xué)式為Ca(UO2)2(PO4)2·2-6H2O，因為長相喜人，所以在放射礦物標(biāo)本收藏界頗受歡迎。而它的鈾含量高達(dá)56.53%，每克的放射活度在100,000Bq左右（也就是說每秒鐘大約有十萬個原子在發(fā)生衰變），短時間接觸對人沒有什么傷害，但又能放出足夠的射線，測試蓋革管再合適不過了。

圖中1處是穩(wěn)壓電路，2處是已經(jīng)接上音箱的音頻插座，3處是電蚊拍的手柄。在改造了高壓模塊之后，天藍(lán)提琴又把它放回了手柄中，利用電蚊拍手柄本身的開關(guān)作為極簡蓋革計數(shù)器的開關(guān)。

8   極簡蓋革計數(shù)器VS副鈣鈾云母，F(xiàn)ight！

蓋革計數(shù)器和鈾礦放射源高手對決的現(xiàn)場高清無碼實況視頻：

每探測到一個脈沖，音響就會發(fā)出一個爆裂聲?？梢园l(fā)現(xiàn)，放射源和蓋革管距離的遠(yuǎn)近對爆裂聲的密集程度會產(chǎn)生很大的影響。如果想要把整體做成移動探測核輻射的設(shè)備，必然不能帶著音響，則音響的部分可以用耳機(jī)替代。不過耳機(jī)放大音量的功能太弱，所以爆裂聲可能聲音很小，需要很安靜的環(huán)境才可以聽得到，所以不太推薦。

9   DIYer簽到處

仿制成功的，速度報上來呀，在日本居家旅行吃飯喝水必備啊。從100K采樣電阻上取出來的脈沖，可以用來驅(qū)動計數(shù)器來計量輻射數(shù)量，也可以用來驅(qū)動燈泡的亮滅等等，各種方式均可表現(xiàn)蓋革管大叔工作成果，就看你的創(chuàng)意了！

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