Contador Geiger Minimalista com Buzzer

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O objetivo deste ensaio é demonstrar o funcionamento da válvula Geiger-Müller ucraniana SBM-20 na configuração mínima com um buzzer.
Escrito e desenvolvido por Léo Corradini



O circuito é composto por um capacitor de poliéster metalizado de 1µF 630V e um resistor de 10 M ligados em série com a válvula SBM-20.
Em paralelo com a válvula, coloquei um buzzer piezoelétrico em série com um capacitor de 10nF 2kV.
Uma chave em série com o capacitor de 1µF permite desligar o circuito.

Nessa configuração, um buzzer gera os estalos característicos dos contadores Geiger.

O resistor de valor alto (10M) é importante para ajudar a válvula extinguir a cascata de elétrons e também limitar a corrente.

Estrutura e funcionamento da válvula SBM-20.



As cascatas de elétrons dentro da válvula, produzidas por eventos de radioatividade, descarregam o capacitor de 10nF em série com o buzzer (que também comporta-se como um capacitor, porém de valor menor) e produzem pequenos estalos no buzzer piezoelétrico. 

O pulso de corrente produzido na válvula, consequência da descarga da combinação série do capacitor e do buzzer, é de intensidade muito maior que a normal gerada somente pela capacitância da válvula e fios associados e vai resultar na redução da vida útil da válvula Geiger.
Porém, essa montagem é muito divertida.


Carreguei o capacitor com 400 V com o auxílio do contador Geiger didático.


O platô, relativamente largo, da válvula SBM-20 permite que ela funcione por algumas horas, até que a tensão sobre o capacitor fique abaixo do valor mínimo.

O gráfico mostra a relação entre contagens e a tensão de polarização da válvula Geiger-Müller, quando exposta à radiação constante.

Os valores são específicos para o modelo SBM-20, mas o jeitão da curva é típico para todas.

Existe uma tensão mínima (260 V) para início de funcionamento com um aumento rápido das contagens até atingir a região de platô.

A região de platô é a mais importante, desta válvula fica entre 350 e 475V, nela fica situada a tensão de funcionamento da válvula, no caso 400 V.

Em princípio, podemos trabalhar com qualquer valor de tensão dentro do platô, porém o fabricante recomenda um valor próximo ao centro da região plana.

Assim, temos uma tolerância maior para um funcionamento estável.

Acima do platô as contagens voltam a crescer rapidamente e ocorre a produção de descargas erráticas no gás.

Porém, neste projeto, vamos aproveitar quase toda a faixa do platô porque a tensão sobre o capacitor está sempre em queda.

No vídeo, a válvula capta a radiação:

- de fundo 
- do potássio
- do tório 
- e do urânio

Observamos um nítido aumento dos estalos, quando aproximo os três materiais:

https://www.youtube.com/watch?v=y4dfsTqATVI

Veja também:
Válvula Geiger-Müller SBM-20
https://potassio-40.blogspot.com/2018/09/valvula-geiger-muller-sbm-20.html

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