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Siguiendo con la idea de ir juntando temas para que sean más localizables a partir de un índice, los trabajos de electrónica los iré concentrando en este hilo "JUGANDO CON ELECTRONES", donde también intentaré recuperar y ampliar las cosas que considero más interesantes que colgué en años anteriores.

Un saludo a todos

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Índice de temas de este hilo

1 --- Un económico generador de ionización -
2 --- Megahómetro y Geiger de cuatro componentes -
3 --- Reciclando un peso pesado, un SAI Salicrú de 40 Kva -
4 --- Detector de impulsos de Radar -
5 --- Convertir Frecuencímetro en Contador de Impulsos y Cronómetro -
6 --- El Tablero de Montaje N-ieP (Nuevo Ingeniero Electrónico Philips) -
7 --- Amplificador "Booster" stéreo con N-ieP -
8 --- Amplificador Push-Pull de tres transistores con N-ieP -
9 --- Reciclando materiales de una vieja radio a transistores -
10 -- Receptor Superheterodino para Onda Media -
11 -- Dos circuitos experimentales con bombillas de vapor de mercurio -
12 -- Emisor experimental AM y CW, en Onda Media y Larga, con doble triodo -
13 -- Un Motor Universal autoconstruido -
14 -- Selector electrónico de monedas -
15 -- Óptica de Microondas - I - Los materiales necesarios -
16 -- Óptica de Microondas - II - Determinando los diagramas de radiación -
17 -- Óptica de Microondas - III - La polarización de las ondas -
18 -- Óptica de Microondas - IV - Concentradores de haz -
19 -- Óptica de Microondas - V - Reflectores parabólicos -

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Mensaje para futura ampliación del INDICE...

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- Un económico generador de ionización -

El otro día el cartero me llevó a casa un sobre con una fuente de alta tensión china para ionización muy barata (unos 2€ con portes gratis). Pese a su pequeño tamaño (es un cilindro de apenas 5 x2 cm), en las características indica que excitada entre 3 y 6 Volts puede llegar a alcanzar los 400KV. Naturalmente, con tan poca distancia entre conductores, me extrañó bastante, así que nada más recibirla me dispuse a probarla. Pero el caso es que por el tamaño de la chispa la tensión apenas alcanzaba los 20 KV. Sin chispa es posible que suba algo más, con lo cual pienso que siendo optimistas podría llegar a los 30-40 KV, pero como sin duda los chinos son mucho más optimistas que yo, le han añadido otro cero y se han quedado tan panchos... en fin, por este dinero tampoco se puede pedir mucho más...

Imagen


Realicé algunas pruebas para la intentar aumentar la longitud de la chispa soldándole un electrodo plano al borne negativo y una aguja al positivo, pero tras un par de chispazos de unos 2,5 cm dejó de funcionar... y es que también en alta tensión la avaricia rompe el saco y a menos que las salidas estén protegidas tanto por cortocircuito de arco como por circuito abierto, algún componente sobrepasa sus límites y se fastidia de forma irreversible. Además, esta fuente, al suministrar continua era evidente que dentro contenía diodos rectificadores y condensadores, probablemente en forma de multiplicador de tensión, con lo cual, al no limitar la intensidad de arco mediante resistencias, alguno de los diodos habría saltado...

...De hecho, el módulo continuaba dando chispitas, aunque éstas apenas superaban los 2 mm y consumía para ello 2 Amps a 4 Volts, y por tanto resultaba inservible para la mayoría de los usos, por este motivo pudo más mi curiosidad y con las herramientas adecuadas me dispuse a desarmarlo. Quité el contendor plástico exterior y me enfrenté con el epoxi sólido que lo envolvía todo. Poco a poco, trabajando con un cúter y un fresa montada en el Dremel fui llegando al meollo del asunto...
...El problema con estas cosas es que el material de relleno es bastante duro y resulta muy difícil liberar los cables y componentes sin cargártelos, y en mi caso quería averiguar el circuito, pero también conservar el oscilador primario que sin duda funcionaba.

Tras un buen rato trabajando pude quitar suficiente material de relleno para tener una idea de como estaba construido, podía verse el núcleo de ferrita del transformador, el bobinado primario a través de resina semitransparente, y también el secundario encapsulado en un plástico opaco de color gris con pinta de ser ABS. A continuación venía el circuito de alta, y como pude ver bien donde acababa uno y comenzaba el otro, pude separarlos con una sierra...

La parte primaria del circuito, donde puede verse el transformador, y partes de los componentes del oscilador

Imagen


El caso que que probé el oscilador y como sospechaba, se puso a funcionar. Añadí unos cablecillos a las salidas de alta y conseguí sin problemas arcos de alterna de 1,5 cm, que al ser entre puntas serán más o menos 10 KV. La "parte de alta" fue más difícil de analizar, en algunos puntos aparecían condensadores de poliéster de color rojo, de un tamaño bastante grande para el conjunto, luego aparecieron pequeños diodos y al seguir limpiando unos condensadores mucho más pequeños de color azul...

El multiplicador y rectificador de alta tensión, en que pueden verse tres condensadores de medio tamaño, dos de pequeños y tres diodos. Los hilos azules son los que vienen del secundario del transformador, y los rojos son los de salida de alta tensión

Imagen


Aparte de estos componente había también algo parecido a una resistencia serigrafiada, seguramente de carga pero de altísimo valor, ya que está conectada entre los dos terminales de alta tensión de salida. Con los componentes limpios seguir el circuito no resulta difícil, al principio parece un triplicador, pero luego veo que es solo un doblador con condensadores de 100 pF (los pequeños azules), y tres de 6,8 nF en serie para el filtrado final.

El circuito lo he reflejado en el siguiente esquema. Los valores los obtuve con un téster de componentes, pero no tiene suficiente sensibilidad para medir la resistencia,que perfectamente puede ser de 30 o 40 MOhms

El circuito multiplicador secundario, que resulta ser un doblador con un buen filtrado final

Imagen


A la vez, compruebo los diodos y veo que el primero de ellos comenzando por la izquierda tiene fugas en sentido inverso, de ahí las diminutas chispas que generaba al final. Las marcas de los diodos son ilegibles, pero parecen ser del tipo 2CL77, de 5 mA y 20 KV. Supongo que los condensadores finales serán al menos de 10 KV, porque en caso contrario no aguantarían los 20-30 KV de salida. De todas formas son solo suposiciones. Ahora que sé los límites he pedido otros dos módulos iguales, y cuando lleguen podré medir la tensión real con una sonda de alta tensión de 100 MOhms de impedancia que construí hace tiempo...

Un saludo

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NotaPublicado: Jue Dic 28, 2017 12:27 am 
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Si lo sumerges en acetona, se disuelve todo en un par de dias...

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Si no sabes explicarselo a tu abuela, es que tú tampoco lo entiendes.


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NotaPublicado: Jue Dic 28, 2017 2:01 pm 
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Gracias, Cacho. La próxima vez lo probaré, pero ¿la acetona se comerá solo el epoxi de relleno o también los encapsulados de los componentes? ,que son básicamente lo mismo...

Un saludo

Citar:
Cacho dijo:
A los componentes los respeta bastante, y de hecho al encapsulado no lo disuelve, sino que lo vuelve quebradizo y se desgrana facilmente...
A mí se me averió uno igual que ese por intentar subirle la alimentación. Pero no fue un diodo, sino el transistor...

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NotaPublicado: Jue Dic 28, 2017 2:08 pm 
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- Megahómetro y Geiger de cuatro componentes -

Hace un par de años, por 25€ compré en un foro de radio clásica un viejo megahómetro medidor de aislamientos, de Alpes Ingenieros. Se trata del modelo M-500, naturalmente analógico, pero capaz de medir resistencias de hasta 100.000 Megahoms. Estos instrumentos fueron bastante comunes en los años 70 y en concreto este modelo era utilizado por los técnicos de Telefónica para comprobar el aislamiento de sus líneas.

Megahómetro M-500, de Alpes Ingenieros, construido en los años 70

Imagen


El aparato funciona a una tensión de prueba de 500 Volts que genera a partir de cuatro pilas tipo LR-14 y presenta un construcción muy sólida, metido en una caja metálica protegida a su vez por una funda de piel. El estado parecía bueno, pero tenía algunos problemas de calibración y el instrumento de aguja se enganchaba en un cierto punto de la escala.

Vista del circuito impreso y los componentes, todo ello cubierto con una capa de barniz protector

Imagen

Imagen


En primer lugar me dispuse a desmontar el instrumento medidor, ya que posiblemente el imán había atraído pequeñas limaduras que bloqueaban la bobina de cuadro móvil. Para retirarlas me fabriqué una "herramienta" hecha con un trocito de chapa de hierro de 2 mm. de anchura por 3 cm de longitud, que sujeté con pegamento a un lápiz a modo de mango. Seguidamente comencé a pasar la chapita metálica por el interior del imán, procurando no afectar a los delgados muelles espirales, que son también los conductores que llevan la corriente a la bobina.

Desmontando el instrumento indicador de aguja para retirar las pequeñas limaduras metálicas que lo bloquean

Imagen


...en cada pasada podía observar como diminutas limaduras quedaba adheridas a la chapita metálica, que ahora estaba imantada por efecto del propio imán del instrumento indicador. Al tercer intento pude observar como el bloqueo del cuadro móvil había desaparecido. Insistí un par de veces pero ya no salían más limaduras, con lo cual pude dar por terminada la operación.

Lo siguiente fue más complicado, porque los iniciales problemas de calibración habían ido a más a los pocos minutos de funcionar, como si el circuito "se despertara" después de muchos años sin funcionar y mostrara entonces signos de vejez. El instrumento mostraba extrañas oscilaciones que poco a poco iban menguando "a peor", ya que probando resistencias de alto valor, observé que cada vez marcaba una cifra mayor, obligando a reajustar el botón de cero constantemente.

Desmontando el circuito impreso pude ver que el problema parecía estar en el generador de tensión de prueba de 500 Volts, pero el circuito era muy difícil de seguir, a lo cual se sumaba el problema de tomar medidas ya que para ello debía ir rascando las soldaduras aisladas por una gruesa capa de barniz.

Intentando encontrar la avería en la placa electrónica

Imagen


Después de un par de horas de buscar, al fin encontré el origen del problema, que eran unos delgadísimos hilos de la bobina osciladora que se habían roto justo en el punto de la soldadura al circuito impreso, pero la rotura no podía verse al ocurrir en el interior de la envoltura de plástico. De hecho no eran exactamente roturas, si no una extraña oxidación puntual que había ido aumentando la resistencia de contacto con el estaño de la soldadura. Sin duda en este punto se producían pequeños arcos que era lo que creaba aleatoriedad en las medidas, así como iban "quemando" la punta del hilo con lo cual el funcionamiento era de cada vez más irregular.

La avería localizada en el interior de los cablecillos del transformador oscilador de 500 V.

Imagen


Pues bien, después de esto el instrumento ya funcionaba a la perfección, y aunque yo para las cosas habituales que hago no necesitaba medir el aislamiento de líneas eléctricas, siempre era interesante para averiguar el valor de grandes resistencias o incluso para medir intensidades muy débiles, ya que el instrumento indicador, que está amplificado con operacionales, es capaz de detectar corrientes de tan solo 5 nanoampers.

**************************************

Hasta aquí todo bien, pero los 500 Volts y la alta sensibilidad me sugirieron otra utilidad en la que sin duda no pensaron los señores de Alpes Ingenieros en hace cuatro décadas. Resulta que tengo algunos tubos Geiger que funcionan precisamente a esta tensión, y cuya señal de salida puede ser también compatible con este medidor. Se trata de los tubos beta/gamma FHZ-76 (de media dosis), FHZ-74 (de alta dosis), FHZ-73 (para medidas de líquidos) y FHZ-72 (de baja dosis).

Para todos ellos utilizaría el mismo circuito, formado por un simple filtro estabilizador RC (resistencia de 4,7 M y condensador de 330 nF), una resistencia de polarización del tubo de 10 M y un altavoz piezoeléctrico pasivo. El siguiente diagrama muestra la disposición de los componentes.

El sencillo circuito de nuestro Geiger de cuatro componentes

Imagen


El montaje lo hice sobre un rectángulo de circuito impreso de 2,5 x 6 cm, soldándole bananas que encajan directamente en los conectores de salida del M-500, dos de ellas activas y la tercera únicamente para añadir resistencia mecánica al conjunto. También le he añadido una base BNC para poder conectar el tubo Geiger con facilidad.

Circuito impreso del "Geiger de cuatro componentes" y forma de conectarlo al medidor de aislamiento

Imagen


Para efectuar la prueba de nuestro improvisado detector operaremos casi igual que al efectuar una medición de aislamiento, que abreviando para no repetir, nos queda en la siguiente secuencia:

1) Con el circuito desconectado ajustamos la calibración del indicador
2) Con el aparato apagado, conectamos el circuito y colocamos el selector de funciones en Carga
3) Encendemos el Megahómetro y esperamos unos cinco segundos a que se cargue el condensador
4) Ponemos el selector en modo Lectura, y nuestro Geiger ya está funcionado.

Prueba de detección radiactiva de una muestra de mineral de Uranio Autunita, la desviación de la aguja es claramente visible

Imagen


En este caso utilizamos un tubo FHZ-76 de media dosis, y justo acercar la muestra radiactiva de mineral Autunita, se escuchan los "clicks" de la cápsula piezoeléctrica y la escala va subiendo desde el cero inicial del ajuste en el tope derecho, moviéndose hacia la izquierda hasta un punto aproximado del 60% de la escala del indicador.

Esto está muy bien, pero las pruebas que no se cuantifican no sirven para nada, así que utilizando un detector comercial Geiger Digital Quartex, realizaremos una tabla comparativa con la misma muestra radioactiva.

MΩx10....uRems/h.....uSieverts
...50...........12.............0,12
...35...........22.............0,22
...30...........40.............0,40
...22...........55.............0,55
...21...........60.............0,60
...20...........75.............0,75
...17...........85.............0,85
...15...........95.............0,95
...13.........130.............1,30
...11.........170.............1,70
...9...........250.............2,50
...8...........450.............4,50

Podríamos hacernos una escala transparente y colocarla sobre el cristal del instrumento medidor, pero más o menos si nos marca entre 50 y 22 MΩ es que tenemos una radiación de fondo normal, si marca entre 21 y 13 MΩ deberíamos averiguar que está pasando, y si la cosa baja de 8 MΩ y vivimos cerca de una central nuclear, convendría correr primero y preguntar después...

En este enlace podéis ver un vídeo del funcionamiento del medidor como detector Geiger: https://youtu.be/m6ZfaR1FEdM


Saludos a todos

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NotaPublicado: Jue Dic 28, 2017 2:18 pm 
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- Megahómetro y Geiger de cuatro componentes - II -

Citar:
Trogolodita dijo:
Enhorabuena por esa estupenda adquisición.
La reparación del galvanómetro muy ingeniosa...
:D

Hola Trogolodita. Es sólo una idea que se me ocurrió al darme cuenta que este viejo Megahómetro tenía una fuente de 500 Volts y a la vez un medidor de intensidades débiles, con lo cual ya no necesitaba nada más para hacer andar un tubo Geiger del tipo más estándar. El añadido del resonador piezoeléctrico fue la solución más sencilla y rápida para que también pudieran oirse los "clicks" de detección de una partícula, evitando de esta manera añadir cualquier tipo de componente adicional, como transistores y un altavoz de salida.

Hola César. ¿Un "meger" es un megahómetro? Si es así, sólo precisas que sea de la misma tensión que la de "plateau" del tubo Geiger, y no necesitas ningún tipo de circuito excepto dos resistencias, un condensador y el resonador piezoeléctrico (que puede encontrarse en muchas placas de teléfonos estropeados o incluso en relojes digitales).

Un saludo a todos

Citar:
Penaspedro dijo:
me gusta la idea que has tenido.
Que características tiene tu geiger... es para todo tipo de radiación?
Todos los geiger necesitan, (más o menos) los requisitos de alimentación...

Hola Penaspedro. La sensibilidad y el tipo de radiación detectable depende del tubo geiger que conectes, por ejemplo, el FHZ-76 es de media sensibilidad (en el manual del detector de radiación Frieseke FH40T lo definen como de "alta sensibilidad", pero al ser de un equipo militar se entiende que la escala está pensada para fuertes contaminaciones radiológicas), y el tipo de partículas detectables son gammas y betas, aunque estas últimas sólo a partir de cierta energía. Si a ti te interesa las alfas (supongo), utilizando el sistema Geiger debería ser un tubo de ventana de mica.

Todos los tubos Geiger necesitan dos cosas: una tensión de polarización determinada por su tensión nominal de funcionamiento (tensión media de la "mesa" o "plateau", que en muchos tubos está estandarizada en 500 Volts), suministrada a través de una resistencia de carga, normalmente entre 5 y 10 Megahoms. Y luego precisa también un sistema de medida de los impulsos detectados en una unidad de tiempo, bien sea un procedimiento directo como un contador digital y un cronómetro de arranque y paro, o un sistema analógico que efectúe una "integración" constante del número de impulsos para traducirla a un nivel de continua y mover una aguja sobre una escala graduada.

De todas formas, has de tener en cuenta que este desarrollo concreto es más bien una anécdota de lo fácil que puede ser convertir un Megahómetro en contador Geiger, y no un sistema de precisión para efectuar mediciones. Sin duda hay otros muchos circuitos más interesantes (y complejos) para realizar esta función.

Otra cosa es que para mediciones precisas tal vez sería más interesante olvidar el Geiger y optar por un detector de centelleo, que además puede medir la energía individual de las partículas y por tanto discriminarlas en función del tipo de desintegración que las ha producido.

Una cámara de ionización de aire también es adecuada para alfas y discrimina muy bien respecto a betas y gammas, pero la sensibilidad de este sistema es baja y se necesita un carro de alfas para que funcione.

En todo caso, la medición real de las alfas es siempre compleja, porque dependiendo de su energía sólo se trasmiten entre 2 y 6 cm en el aire, y cualquier cosa como un simple papel o medio milímetro de agua, las detiene por completo. En los detectores suelen utilizarse láminas de mica o ciertas materias plásticas, pero siempre de muy pocas micras de espesor, para que la atenuación sobre las alfas sea lo más baja posible.

Un saludo

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NotaPublicado: Jue Dic 28, 2017 2:20 pm 
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- Megahómetro y Geiger de cuatro componentes - III -

Citar:
Penaspedro dijo:
Muchas gracias por la información.
Si me permites me gustaría preguntarte más cosas ya que todo lo que acabas de comentar me viene muy bien para tenerlo en cuenta en las mediciones que estoy haciendo.

He comprado el siguiente equipo
COMPTEUR GEIGER EX ABL ( armée BELGE ).
MODÈLE / TYPE : AN / PDR - 30 LP / FH 40 H
FABRICATION ALLEMANDE .
DÉTECTION ET MESURE EN r/h ET mr/h ( RŒNTGEN ) DES RAYONS : ALPHA, BÊTA, GAMMA

la página web donde lo compré:
http://www.delcampe.net/page/item/id,12 ... age,E.html

Estoy realizando pruebas para ver si mide bien. Por ahora creo que si y que todo está en orden. No obstante las lecturas del FHZ 68 son bastante más altas que las de los otros dos tubos.
FHZ 65 (beta y gamma)
FHZ 66 (gamma)
FHZ 68 (todas)
...según lo que he entendido del manual de operación.

Pero me gustaría saber que opinas tu sobre esos tubos. Las pruebas que estoy realizando es que cuando utilizo el tubo FHZ 65 me da la mismas medidas (muy parecidas) que un detector de gamma digital. (la aguja se mueve a golpes) como si detectara radiación espaciada en el tiempo. El radiometro digital tiene el mismo comportamiento.
El FHZ 68 parece que es más sensible y me da unas lecturas más acordes con la radiactividad media que se supone que hay a nivel del mar (yo estoy a una altitud de 30 metros sobre el nivel del mar). en concreto la aguja va variando entre 12 y 15 miliR/hora

Lógicamente estoy hablando de medidas en el exterior.

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NotaPublicado: Jue Dic 28, 2017 2:21 pm 
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- Megahómetro y Geiger de cuatro componentes - IV -

Hola Penaspedro. Pues este equipo tiene muy buena pinta. Sobre las características concretas no sabría decirte, ya que cada aparato y cada tubo son distintos, pero parece muy bien surtido de accesorios.

Sobre las preguntas, y por lo poco que intuyo de las fotos y las descripciones, puedo decirte que normalmente las escalas están adaptadas a cada tubo, así que un mayor movimiento de la aguja no significa necesariamente una mayor señal detectada, y por otra parte, en el ambiente, sin fuentes radioactivas específicas cerca, detectarás principalmente gammas del suelo y rayos cósmicos del cielo, y es muy posible que el FHZ 68, que es el de más amplio margen de detección, tenga una mayor sensibilidad a estos últimos, ya que su energía es mucho mayor que las gammas.

La radiación cósmica sube con la altura, de hecho en un avión volando a 9.000 metros puede superar en 10 veces la medida a nivel del mar, pero entre treinta metros o cero no creo que notes la más mínima diferencia. Incluso te diría que si estando a treinta metros no estás directamente sobre el terreno, por ejemplo en una grúa o sobre un puente de poca masa, probablemente tendías una menor indicación, ya que se perderían las posibles betas del terreno y las gammas estarían algo atenuadas.

Veo además que la dosis están en Roentgens/hora (el Roentgen es una unidad de ionización en el aire, aunque en gammas y Rayos X es más o menos equivalente a la de absorción biológica conocida como Rem -Roentgen Equivalent in Man-). El Roentgen era normal en los detectores militares de esta época, aunque la lectura de una radiación de fondo de 12-15 miliR/h sería preocupante, como mil veces mayor de la normal, así que fíjate en la escala porque seguramente debe ser de 12-15 microR/hora.

Por cierto, ¿Sabes si el vendedor dispone de más unidades?.

Un saludo

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NotaPublicado: Jue Dic 28, 2017 2:23 pm 
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- Megahómetro y Geiger de cuatro componentes - V -

En el momento de publicar el primer mensaje de este tema, el texto acababa con el vídeo demostrativo, pero cada vez que miraba el circuito me estaba diciendo a mí mismo, está bien, vale, pero sin caja queda bastante rústico, y además, como se me ocurra desenchufarlo sin haber apagado antes el Megahómetro, me puedo llevar un calambrazo de aúpa, tanto por la tensión de salida de la propia fuente de M-500 como por el condensador de filtro de 330 nF. cargado a 500 Volts.

He rebuscado un poco en mis cajas de trastos (en este oficio siempre es importante tener muchos más de los que serían razonables para nuestras mujeres) y he encontrado algo que puede servir. Se trata de la caja de un cargador de un viejo móvil, cuyo circuito aproveché hace tiempo para otra cosa.

Tomo algunas medidas y con el Dremel corto la parte sobresaliente del enchufe, porque no voy a utilizarlo y además la distancia entre sus bananas no coincide con los conectores base del M-500.

Caja de un cargador de móvil que adaptaré al Geiger

Imagen


Cortando con el Dremel la parte del enchufe

Imagen


Con un fresa montada en el Dremel ajusto tanto las esquinas del circuito impreso como unas guías internas en donde encajaba el circuito original. Y con un soldador de 14 W. modifico el plástico para que el nuevo quede bien sujeto y en la posición conveniente.

El circuito impreso montado en su interior

Imagen


Montaje terminado, con la tapa inferior instalada

Imagen


Los agujeros de la tapa inferior se cubren con una lámina de plástico de 1/2 mm, dejando únicamente tres perforaciones de salida que coinciden con las bananas del circuito, y el resultado salta a la vista, ahora ya no parece algo hecho a todo correr y al manipularlo tampoco hay riesgo de recibir un desagradable calambrazo, porque el terminal positivo, el único que podría producirlo, está conectado al condensador a través de una resistencia de 4,7 Megahoms.

Ahora, la misma prueba anterior ya no parece tan improvisada

Imagen


Este añadido "Geiger", que después de llamar a los dos que fabriqué anteriormente AN-1 y AN-2, debería llamar AN-CERO (no pongo directamente un "0" porque podría sonar francamente mal) representa probablemente el más sencillo de la serie de detectores de radiación que voy a construir, y una muestra de que tener pocos materiales no es un impedimento para poder disfrutar realizando una gran variedad de montajes.

Ahora sí... Lo doy por acabado...

Saludos...

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