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Contatore Geiger con display nixie

Perché mai un geiger a nixie?

Il motivo per il quale ho costruito un geiger a nixie è molto semplice: dato che adoro i tubi nixie volevo usarli in un progetto. Il punto è che avevo già assemblato un orologio-sveglia-lettore MP3, che per i miei standard è decisamente inutile. Infatti sul mio comodino uso Google home per tutto. Quindi cercando in rete ho deciso che non c’era alternativa al fare uno strumento di misura. I display nixie furono prodotti proprio per questo uso, dato che erano molto costosi. Detto ciò mi sono accorto che praticamente tutti gli strumenti per misure elettriche che avesse un senso possedere già li avevo… quindi? Ho costruito un contatore geiger! Mi ha sempre appassionato il mondo della radioattività, grazie a questo dispositivo avrei almeno potuto quantificarla.

Tipologia di contatore

Arrivato a questo punto non avevo la più pallida idea di come controllarlo. In realtà sapevo benissimo di poter usare sia un microcontrollore che una logica cablata, il problema fu scegliere tra i due. Ovviamente un sistema di tipo programmabile era per molti versi la scelta migliore, ma questo sarebbe risultato in contrasto con il metodo di gestione originale di un display nixie. Inoltre, dovendo controllarle mediante dei circuiti integrati dedicati, per non incorrere nello strazio di quaranta transistori per alta tensione – poco meno di 200V in corrente continua – ho optato per la logica cablata.

Logica cablata sul circuito stampato?

Ed ecco che mi sono sentito fare un milione di volte domande su come integrare la logica cablata si un circuito stampato… “Come li metti tutti quei relè su un PCB?” Quello che non ho mai capito è come tutti si siano dimenticati che logica cablata non è solo nei quadri elettrici: agli albori dell’elettronica non esistevano i processori e nulla era programmabile.

Un microcontrollore in realtà non è altro che una serie di porte logiche configurate in un sistema talmente generico da poter eseguire qualunque operazione. Un istruzione per una CPU non è solamente una parola binaria – di varia lunghezza: 8, 16, 32 o 64bit – che fa in modo di disporre una logica combinatoria fatta di transistori per l’esecuzione di un’istruzione. Ad esempio, se viene fornito il codice che rappresenta l’istruzione di una somma la logica “sboccherà” del latch che invieranno un numero di un registro ad un sommatore. A me è bastato disporre delle porte per eseguire una sola istruzione. Detto ciò si può intuire come sia semplice con solo una manciata di integrati TTL.

Schemi elettrici del contatore geiger

In breve gli impulsi provenienti dalla sonda vanno a dei contatori. Sapendo che la radioattività si misura in CPM, basta mostrare a schermo gli impulsi ricevuti in un minuto. I contatori vengono a questo punto resettati ogni 60s – ogni 6s per le decine di CPM ed ogni 600ms per le centinaia – per cui all’istante prima del reset mostrano proprio il valore che interessa a noi. Il problema ora è mostrare solo quel numero e nessuno intermedio. Per farlo basta copiare quel dato binario in un registro e poi riavviare il conteggio, così modo da mostrare a schermo il contenuto del buffer.

Cablaggio

Segue una galleria del cablaggio. Il tutto è stato realizzato con filo molto sottile su basetta millefori.

Case del contatore Geiger

Quindi mi sono adoperato per creare un bel case, l’ho realizzato con una valigetta porta attrezzi del BricoMan. Non è stato difficile forarla ed adattarla a questo scopo, in modo tale da potervi anche riporre all’interno la sonda ed il cavo di prolunga per essa.

Sventure e “plugin”

Appena finito di costruirlo lo portai in classe e, sfiga sfiga, un mio collega, Simone B., nell’intento di misurare la radioattività delle chiavi di casa sua – fortunatamente non radioattive 😅🤣 – fece scoppiare la sonda. Per fortuna quel mio amico è uno stinco di santo e decise di riacquistarmene una nuova, che non essendo possibile trovare venne sostituita con una migliore. Un guaio diventato un bene oserei dire. Qualche giorno dopo portai questo contatore all’open day della mia scuola superiore, l’istituto tecnico Antonio Badoni di Lecco. L’anno dopo, non sapendo come passare un pomeriggio realizzai anche un allarme acustico con soglia per il contatore, sempre in logica cablata – avevo trovato in giro dei comparatori integrati a 4 bit in TTL!!

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