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物理学在你的膝盖上:一位爱好者花了 10 美元组装了一个 β 粒子探测器
该设备甚至可以让您在厨房中进行实验,无需昂贵的加速器和同位素。
来源:安全实验室新闻频道该设备甚至可以让您在厨房中进行实验,无需昂贵的加速器和同位素。
Tim 是一位热心的发明家,他发明了一款经济实惠的粒子探测器,每块板的成本不到 10 美元。该装置能够检测天然同位素钾 40 发射的 β 粒子。
探测器的关键部件是一组封装在印刷电路板保护“三明治”中的光电二极管。当高能电子与光电二极管中的半导体相互作用时,会产生可测量的电压脉冲。该信号经过多级放大,然后由 RP2040 微控制器进行处理。
值得注意的是,实验中β粒子的来源是钾40,一种存在于许多日常物品中的放射性同位素。因此,实验不需要稀有元素或难以找到的同位素。
Tim 的项目是为教育目的而设计的,涉及批量生产。它清楚地表明基本粒子物理领域的实验不需要昂贵的加速器或政府资助。
这一发展是向公众提供复杂科学仪器这一日益增长的趋势的一部分。此前,已经推出了售价约100美元的μ子探测器和基于高压铜线的α粒子探测器。
Tim 已在 GitHub 上发布了他的项目文档,以便其他爱好者可以重现他的作品。
GitHubβ 粒子是原子核放射性衰变过程中发射的高能电子或正电子。它们的检测在科学技术的各个领域都很重要。在医学中,β粒子探测器用于诊断和治疗癌症,在生态学中用于监测背景辐射,在考古学中使用放射性碳测年法来测定有机材料的年代。