Compteur Geiger : un gadget à la portée de tous ?

Créer son propre compteur geiger peut paraître loufoque voire dangereux. C’est loin d’être le cas. Le but d’un détecteur de radioactivité est évident, et l’on peut le rapprocher des évènements de Fukushima, qui ne manqueront pas de faire apparaître sur le marché quelques produits irradiés, car le contrôle à 100 % n’existe pas. Le cœur du montage repose sur un amplificateur de mesure un peu particulier (voir le tutoriel complet ici pour appréhender les informations suivantes dans le contexte général du montage), et nous allons ici nous cantonner aux spécifications concernant la fabrication du capteur (visuel ci-dessous).

Le schémas de référence :

Ce circuit amplificateur de mesure est très simple à réaliser. L’utilisation de transistors à faible bruit (des BC550C qui ont juste une tension Vce max améliorée à 45V au lieu de 30V pour le BC549C). Il faut également prévoir l’alimentation des BPW34 séparément en raccordant R1 (voir schéma) à un strap (Vert sur la photo ci-dessus) de choix entre 9 V ou 18V pour augmenter la sensibilité.

Après examen, ce strap de choix de tension n’a pas lieu d’être sur le CI amplificateur de mesure, car il faut seulement alimenter la résistance R1 séparément et effectuer le choix de tension sur la carte principale. C’est beaucoup plus pratique que de « démailloter » la sonde de son papier d’aluminium.

Pour ne pas tout casser, un simple strap permanent fera donc l’office. De même l’éternel problème des tailles et modèles  de composants a du être revu. (Idem pour le support des BPW34 (Voir ci-après))

Un point important est de conserver la structure d’amplification au plus près du capteur lui-même : la diode BPW34 (ou les diodes). Utiliser des distances plus élevées pourrait conduire à une augmentation significative du bruit par les diverses perturbations ambiantes, ce que l’on cherche à éviter bien sûr. Le détecteur a donc la forme d’une « sucette » avec à l’extrémité la place pour 4 BPW34 et à l’opposé un petit connecteur constitué d’un robuste support de CI.

Au final, il y a 4 fils de liaison vers le circuit principal, à savoir +18V, +9V, signal et masse. Il ne sera pas nécessaire (à priori) d’avoir du 18V (9+9) car le montage fonctionne très bien sous 9V. Il suffira de court-circuiter les broches du connecteur de la pile complémentaire (G2) de 9V. (Dans le cas contraire une pile auxiliaire permettrait d’atteindre 18V de tension inverse pour la diode. Une simple pile de 9V complémentaire devrait durer un temps incommensurable, car elle ne débite alors que lors des désintégrations et pour quelques micro Ampères, voire moins.)

Ces liaisons entre la « sucette » et l’appareil principal sont effectuées sur un support de CI 8 broches suffisamment robuste pour supporter les enfichages. Ci-dessous, on remarquera sur le circuit principal simple face, 2 vis et écrous avec une petite contre plaque en époxy (sans cuivre) placée côté soudures du CI principal… Qu’est-ce que c’est ?

C’est tout simplement un renfort mécanique, car l’enfichage étant assez robuste, il ne serait pas exclu à terme de décoller partiellement les pastilles et les runs… Le retournement de la « sucette » est dû au fait que la face active des BPW34 est présenté dans la direction supposée des rayonnements. Ces particules Beta, Gamma, recherchées traversent tout, mais on ne sait pas si la diode BPW34 a une sensibilité équivalente aux rayonnements Beta et Gamma sur la face sensible bleutée ou sur la face opposée… Rien n’est dit à ce sujet, et comme les particules traversent, on peut imaginer que tout est possible, mais sur le dessous il y a aussi le cuivre du circuit imprimé, l’époxy et le plastique du boîtier qui pourraient freiner les particules faiblement énergétiques…

Quelques précisions : sur le dessous de la diode BPW34, il y a certainement aussi en plus le substrat de support qui sert aux dépôts métalliques de la connexion inférieure mais aussi aux dépôts de silicium dopés suivant les besoins des différentes couches dopées. Bref, je pense que la traversée du substrat ajoutera aux difficultés pour les faibles rayonnements. C’est pourquoi il faut prévoir de pouvoir retourner la sonde (De façon à pouvoir facilement lire les résultats sur l’afficheur LCD)…

Pour avoir accès à l’intégralité du tutoriel, cliquez ICI.

Sources : bricolsec, forum Olduvaï, elektor