Kategóriák
Munkával kapcsolatos észrevételek, kérések, kérdések, egyelőre egy halomba, minden ami idefér

Geiger-Müller számláló javítás.

Nemrég megkerestek egy budapesti gimnáziumból, hogy javítsam meg a meghibásodott Geiger-Müller számlálót a fizika szertárból. Nagy várakozással néztem a feladat elébe, mert utoljára kb. 25 éve, gépészmérnöki tanulmányaim során kerültem ilyen készülék körébe a tanreaktori mérések során. Itt dr. Szondi Egon tanár úr volt a mérésvezető, aki szigorúságáról volt híres, nem türte a készületlen hallgatót a méréseken, és mindig volt “beugró” dolgozat, ami a készületlen vagy az utolsó pillanatban felkészülő hallgatóknak bizony sokszor kiugrónak sikerült.

A számlálót bekapcsolva a műhelyemben különösebb életjelet nem mutatott: néha vinnyogott, néha csak a verziószámot írta ki. Amikor vinnyogott, néhány másodperc idő eltelte után a vinnyogás hangja is megváltozott.

Ebből azonnal következtettem, hogy bizony a tápenergia ellátással biztosan gond van: bekapcsolás utáni áramfelvétel hatására az elem kapocsfeszültsége csökken majd a működéshez szükséges feszültséget sem képes szolgáltatni.

A telep ellenőrzése megerősítette a diagnózisomat: kiszedve az elem kapocsfeszültsége 9V volt, ami a felületes szemlélőt meg is nyugtatná, azonban a készülékben bekapcsolás után 2.4V-ig csökkent a feszültsége.

A telepet kicserélve azonban újabb hiba jött elő: a készülék beindult, majd megállt, máskor a bekapcsoláskor be sem indult, és a jelenséget véletlenszerűen adta.

Kijelző panel
Kijelző panel

A készüléket ezért kidobozoltam, majd alaposan szemügyre vettem a szerelt áramköri elemeket. A kijelző panel alatt a számláló mikrokontroller vezérlőjét találtam.

Mikrokontroller panel
Mikrokontroller panel

A mikrokontroller típusa NXP80C32 volt, ami nagy szerencse javíthatósági szempontból: a mikrokontroller nem tartalmaz belső eepromot, így a program teljesen hozzáférhető volt a mellette található EPROM-ban.

A panel hátsó oldala
A panel hátsó oldala

A panel szerelése meglehetősen kulturált volt, az áramkörök foglalatban voltak szerelve. Így az első lépésként az összes TTL IC működését az áramkör tesztelővel ellenőriztem, minden IC működőképes volt. A készülék EPROM tartalmát kimentettem.

Az átadáskor mint hibajelenség elmondták, hogy a GM cső feszültsége alacsony. Ezért megnéztem a cső feszültségét előállító áramköri részletet. Itt minden rendben volt, ezért újra a mikrokontroller felé fordult a figyelmem.

Ha egy mikrokontroller nem indul el mindig, akkor itt alapvető jelek hibáját tételezem fel először, majd a külső buszok meghibásodását (zárlat, szakadás) ellenőrzöm.

Az alapvető jelek, amiket vizsgáltam, a mikrokontroller táp és föld vezetéke, órajel vezetékei és RESET jele.

Az órajel és a tápellátás rendben volt, azonban a RESET lábon lévő tantálkondenzátor átvezetett, a RESET lábon a jel nem engedte a mikrokontrollert működni. A kondenzátort kicseréltem és a készülék innentől fogva kifogástalanul üzemelt.

A meghibásodott alkatrész.
A meghibásodott alkatrész.

Hátra volt még a Geiger – Müller számláló kipróbálása. Honnan szerezzek sugárzó mintát a műszer ellenőrzéséhez. Szerencsére a készülék dobozában furcsa szövethálót találtam, amiről azonnal tudtam mire való. Egy Auer – harisnyákat tartalmazó zacskót. Az Auer harisnya – mint az közismert – tórium nitráttal átitatott szövet, így sugárforrásnak is tekinthető.

Auer harisnya.
Auer harisnya.

Bekapcsoltam a műszert, majd néhány próbálkozás után a GM cső feszültségét maximálisra növeltem, így az érzékenysége a készüléknek is a legnagyobb volt. A beütések után kis csippanással jelzett a számláló így a háttérsugárzás rögtön megnyugtatott: a műszer működőképes. Ezután a mérőfejet az Auer harisnyához közelítettem, és a csipogás szaporább lett.

A készüléket összeszereltem, majd örömmel állapítottam meg, hogy a mai nap sem volt hiábavaló, hiszen abban a gimnáziumban majd biztosan lesznek diákok, akik figyelmét a készülék által jelzett láthatatlan részecskék a műszaki és nukleáris szakma felé irányítja.