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Vendredi, décembre 27 2013

DIY – Générateur de Marx

C’est pas encore l’heure des bonnes résolutions, mais je renoue ici avec une de mes passion premières, un peu délaissée ces derniers temps : la haute tension.
Le montage auquel je me suis attaqué aujourd’hui est assez simple dans son fonctionnement, il s’agit d’un générateur de Marx, qui permet de multiplier une tension. L’avantage de ce montage, est qu’outre sa simplicité, la tension de sortie est directement proportionnelle au nombre d’étages mis en jeux (aux pertes près).

Générateur de Marx

Générateur de Marx

Le concept consiste à charger X condensateurs en parallèles, et les décharger en série. Pour arriver à un pareil résultat, on va utiliser des éclateurs. En effet, tant que la tension  aux bornes du condensateur ne dépasse pas une certaine tension, rien ne se passe, les condensateurs se chargent tranquillement, et la tension à leurs bornes augmente peu à peu.

Charge

Charge

 

Mais lorsque cette tension est atteinte, un arc électrique se produit sur l’éclateur, qui deviens ainsi conducteur.

Décharge. En bleu ciel, les arcs électriques

Décharge. En bleu ciel, les arcs électriques

(oui, désolé pour les couleurs un peu flashy, ça pique les yeux, je sais)
Pour que ça fonctionne (bien), il y a tout de même quelques paramètres importants à respecter. Déjà, il faut que la tension d’alimentation soit suffisamment élevée pour pouvoir produire un arc électrique, sinon les éclateurs ne fonctionneront pas. Ensuite, les résistances de charges. J’ai un peu galéré pour trouver des résistances correctes pour ce montage. Au début, j’étais partis avec des résistances couches carbone (les classiques), mais rapidement les arcs sont passés par le côté de la résistance, détruisant celles-ci. J’ai ensuite voulu utiliser des résistances de puissances en céramique. Mauvaise idée : elles ont été détruites en totalité sur un seul shoot. Je suspecte plus la déflagration d’avoir endommagé l’intérieur que la chauffe proprement dite car elles étaient sensées tenir plus que les couches carbone, ce qui n’aura pas été le cas ici. Finalement, j’ai utilisé des résistances bobinées de puissances, et après quelques dizaines de minutes de fonctionnement, tout à l’air en ordre de marche. Dernier point, la distance entre les éclateurs est relativement importante, c’est d’elle que dépendra la « tension de claquage »

Mon générateur de Marx

Mon générateur de Marx

Comme on peut le voir sur la photo, mon générateur est constitué de 6 étages, ce qui multiplie donc par 6 la tension d’entrée… En théorie. En effet, mes éclateurs étant difficiles à régler, ma tension de claquage est assez loin du maximum débité par mon alimentation. Au final, je dois arriver à une tension de 10Kv par condensateur, soit 60Kv en sortie.
Les éclateurs sont de simples fils de cuivre recourbés, passés au papier de verre pour enlever l’émail.

Le générateur en action

Le générateur en action. Le père Noël fait 12cm

Petit détail pour ceux qui serais tentés par l’expérience, et qu’il est difficile de rendre sur une photo : C’est extrêmement bruyant !! (genre mitraillette dans le salon)

Vendredi, mai 17 2013

DIY – Thermomètre à tube Nixie

Ce projet, qui m’aura occupé quelques temps, est parti de trois points :

- Je n’avais pas de thermomètre chez moi, et ma femme et moi n’avons pas tout à fait la même sensibilité à la température, cela permet de donner une valeur objective et d’ajuster en conséquence (soit on met le chauffage, soit l’autre enfile un pull ;) )
- J’avais besoin de tester un circuit de commutation pour tubes Nixie (spoiler : dans le but de réaliser une horloge), mais sur un nombre limité de tube, car en cas d’erreur, c’est très pénible de dessouder le tube et de le ressouder
- J’avais envie de réaliser un montage CMS le plus compact possible, et de tester au passage la mise en oeuvre de CMS taille 0402.

Si si, il y a un composant sur C6. La LED est une 5mm, placée là pour donner l'echelle.

Si si, il y a un composant sur C6. La LED est une 5mm, placée là pour donner l’échelle.

Le montage se divise donc en 4 parties : la mesure de la température, effectuée par un vénérable LM35 (mais le montage permet aussi l’utilisation d’un LM73 plus précis) ; l’élévation de tension pour alimenter les tubes, le contrôle des tubes, et le pilotage de tout ça, réalisé par un Atmega328, version cms évidemment.

Le schéma d'ensemble

Le schéma d’ensemble

La partie mesure de température ne nécessite pas d’explications particulières. A noter simplement que le LM73 fonctionne en I2C, et que dans ce cas, il faut impérativement mettre les résistances de pullup R6 et R7. Dans le cas du lm35, elles ne sont plus nécessaires car ce dernier fonctionne en analogique, la sortie de celui-ci étant à connecter à la broche 4 de l’emplacement du lm73 (A5/SCL sur l’atmega).

La partie élévateur de tension est désormais classique sur mon site, il s’agit de la même que pour mes compteurs geiger, à savoir NE555 + Mosfet + bobine. Un petit condensateur 400v sert à lisser la tension obtenue.

La mise en oeuvre de l’AtMega328 n’a rien de spécifique. Il faut en revanche noter deux connecteurs, un connecteur ISP, et un connecteur permettant de brancher un adaptateur série. Le premier devant servir à charger le bootloader Arduino sur l’Atmega, le second à charger le programme/débugger comme s’il s’agissait d’un simple Arduino. Pour une raison que j’ignore, bien que le bootloader soit correctement chargé, il n’a fonctionné que sur une seule de trois cartes que j’ai assemblé. Après tests, la communication série s’effectue correctement et dans les deux sens, mais impossible de flasher l’atmega par ce biais (si quelqu’un a une idée…). Du coups, la programmation se fait via ISP, et le debug par la connexion série.

La partie la plus intéressante de ce montage est la partie pilotage des tubes nixie. Un des objectifs était de réaliser le montage le plus compact possible, exit donc les drivers type 7441, tout sera fait ici à base de transistors.
Afin de ne pas trop consommer, l’affichage des 2 digits ne se fera pas simultanément, mais l’un après l’autre, de manière très rapide, la persistance rétinienne se chargeant de donner l’impression d’un affichage fixe.
Coté cathode, les transistors sont dans une configuration peu courante : la base est commune à tous les transistors, en permanence à +5v, ce qui permet de n’avoir qu’une seule résistance (mais qui impose de n’utiliser qu’un seul digit à la fois). La commutation se fait en ramenant l’émetteur du transistor voulu à  0v. Dans cette configuration, il faut autant d’entrées/sorties sur le microcontrolleur que de digits, mais en l’occurrence, l’Atmega nous en propose nettement plus que nécessaire dans notre cas.

Le driver coté anode

Le driver coté anode

Coté anode, il aurais été possible également de mettre un simple transistor NPN avec une résistance pour faire le travail. Cependant, la consommation « à vide » aurais été supérieure à la consommation lors de l’affichage sur un tube, ce qui n’est clairement pas le but recherché.
Le montage ci-dessus « coupe » le courant, en limitant les pertes à des valeurs infimes. La résistance R12 et le transistor NPN forment un driver de courant constant, réglé de manière à laisser passer juste le courant nécessaire au déblocage du transistor PNP.

Thermomètre Nixie

Le thermomètre Nixie assemblé

Le circuit complet tiens sur un PCB de 5x5cm double face. J’aurais probablement pu faire encore plus petit, mais ça me semblais déjà un bon début !

Le circuit vu du dessus

Le circuit vu du dessus

Concernant l’assemblage du PCB, rien de spécial à mentionner, celui-ci étant étonnamment plus facile à assembler que ce qu’il pourrais sembler au premier abord, et ce, malgré le fait que j’ai soudé des résistances 0805 sur des emplacements 0603 (donc un peu plus petits que les résistances). Ayant fait plusieurs essais, j’ai testé différentes techniques de soudure, je vous ferais un petit topo là-dessus dans un prochain article. Globalement, si on omet les 2 composants 0402 (taille qui n’était pas impérative du tout, mais pour faire des tests), ce n’est pas vraiment plus compliqué qu’avec du traversant, au contraire même.  Le circuit intégré demande un petit coups de main, mais ça se fais très bien, et très rapidement. Les 0402, pour le coups, sont assez délicat à placer, leur petite taille faisant qu’ils se collent à la pane du fer à souder par capillarité, et leur taille nécessite de bons yeux en plus d’une bonne loupe (idéalement, une bino)

Enfin, pour finir, le code source, qui n’a rien de très spécifique, il se contente de récupérer la valeur du lm35, et décomposer le résultat obtenu en deux digits, les unité et les dizaines.

thermometre

Mercredi, février 20 2013

DIY – Bobineuse à l’arrach’

Si vous vous intéressez aux bobines Tesla, ou à tout autre montage tournant autour de la haute tension, vous avez dû être confronté à un moment ou un autre à la réalisation d’une bobine, voir, d’une bobine de grande longueur. Assez rapidement dans ce cas, on se rend compte qu’il vaut mieux être deux : un qui gère la rotation de la bobine, et l’autre qui gère l’avance du fil. Seulement voilà, on n’a pas toujours 2 mains supplémentaires de disponibles. On se contente donc souvent d’une vitesse de rotation (très) lente, de manière à pouvoir gérer l’avance du fil avec les mains, et tout arrêter en cas de soucis en cours de bobinage.  L’inconvénient de cette méthode est que lorsque ça se passe bien, on est limité à cette fameuse vitesse lente, alors qu’on pourrais gagner beaucoup de temps en accélérant.
L’idée, pour améliorer tout ça est d’utiliser un contrôle supplémentaire pour la vitesse de rotation, à savoir une pédale, comme pour les machines à coudre. Bon, n’ayant pas trouvé de pédale de machine à coudre, je m’en suis fabriqué une, qui était dès le début prévue pour ce genre d’usages.

Sans assistance, ce genre de bobine tourne vite au cauchemard

Sans assistance, ce genre de bobine tourne vite au cauchemar

Voulant faire des essais de slayer exciter, j’avais donc besoin d’une bobine de bonne longueur, ce qui était l’occasion rêvée pour tester mon concept jusqu’au bout. Bon, comme le titre le laisse penser, j’ai fait ça à l’arrach, avec premiers outils qui me tombaient sous la main. Ca permet de tester le système avant de passer à une réalisation plus pérenne.  La pédale est équipée d’un potentiomètre, dont la valeur est lue par un arduino. L’entraînement de la bobine se fait avec un moteur pas à pas, piloté par un driver pololu. La bobine de fil est montée sur un dévidoir d’étain.


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Concernant le fonctionnement, le moteur accélère lorsqu’on appuie sur la pédale, et s’arrête lorsqu’on relâche complètement. L’avantage, c’est que ça permet de se repositionner de temps en temps, et de prendre une pose si besoin. (Le point de colle visible sur la vidéo ci-dessous est justement là pour bloquer le fil lors d’une pose). La vitesse de rotation est gérée en augmentant/diminuant le délai entre chaque pulse envoyée au module pololu.
Au final, j’ai trouvé ça très pratique, la bobine en question aura été réalisée en moins d’un quart d’heure, là où il m’aurais fallu certainement une bonne heure sans assistance, avec en plus une qualité probablement moindre.


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Lundi, février 11 2013

DIY – Compteur geiger, dosimètre

Ceux qui me suivent depuis un petit moment déjà auront remarqué qu’il ne s’agit pas là de mon premier coups d’essai. Mon précédent compteur geiger fonctionnait bien, mais j’avais envie (besoin) d’avoir une info un peu plus précise que ce que peuvent apporter une série de « bip-bip » plus ou moins rapprochés. C’était également pour moi l’occasion de ne plus seulement survoler l’aspect fonctionnel de la chose, mais faire en sorte d’avoir une mesure cohérente, en rapport avec les specs précises du tube utilisé un SBM-20 (СБМ-20), un grand classique.

Pour ce montage, le but étant la mesure, hors de question donc de me contenter d’une tension « à peu près » comme pour le montage précédent. Et comme j’ai également besoin de remonter des infos plus précises, passage (quasi) obligé par un écran LCD, et donc un microcontrolleur. Cependant, je trouvais que l’information « analogique » gardait un certain intérêt (instantanée), et un petit coté « ambiance » pour le bi-bip.

Dosimètre

La nouvelle version du compteur geiger.

Le montage comporte donc parties distinctes :

  • L’alimentation haute tension, qui délivrera 400V (et pas plus ;) )
  • Le tube geiger qui fera la détection
  • Le microcontrolleur qui comptera le nombre d’impulsions et affichera la mesure sur l’écran LCD
  • Un mini circuit audio, piloté par l’arduino, qui donnera les pulses audio.

La partie alimentation, est un montage élévateur simple, à base de NE555, mosfet et inductance. Il s’alimente entre 9 et 12v et permet d’obtenir une tension supérieure aux 400v requis (dans les 480v). Un condensateur 600v est placé en sortie afin de lisser la tension, et de parer aux pics de consommation induits par le tube lorsqu’il est en présence de matériaux très radioactifs. La tension est ensuite limitée a 400v via deux diodes zener de 200V en série.Lors de mes premiers tests, je n’avais pas mis les zener, et le tube était en état de saturation quasi-permanente, faussant ainsi toute mesure.

A la sortie du tube, le signal est récupéré par un optocoupleur, afin de transmettre l’information au microcontrolleur sans les parasites qui vont avec. Une petite subtilité ici, une LED est placée en parallèle de l’optocoupleur, elle m’a servis lors de la mise au point notamment, afin de m’assurer que les taux mesurés étaient bien identiques des 2 cotés de l’optocoupleur.

La partie microcontrolleur est assurée par un Arduino très fortement dépouillé ;) Je n’ai gardé que l’Atmega328p, le quartz et les condensateurs… La programmation peut se faire ultérieurement en connectant un adaptateur usb2serial à l’emplacement prévu. Je n’ai pas prévu de connecteur ICSP, il est donc impératif d’utiliser des Atmega avec un bootloader préchargé.
Le comptage des impulsions se fait en comptant non pas les fronts montants, mais les fronts descendants. En effet, le comptage des fronts montants était trop soumis aux perturbations de l’alimentation HT à proximité, alors qu’avec les fronts descendants, plus de soucis. Le pullup interne de l’arduino est donc activé, lorsque l’optocoupleur devient passant, la tension à la borne de l’arduino devient nulle. Le comptage se fait en utilisant une interruption matérielle, qui incrémente un compteur, en parallèle de l’incrémentation d’un timer.

Schéma dosimètre

Schéma dosimètre, cliquez pour télécharger le PDF

Comme indiqué précédemment, la pulse audio est envoyée par l’arduino, plutôt qu’en prise directe. Deux intérêts à cela : pas de perturbation de la mesure du fait de problèmes d’impédances, et ça me permet un debug plus facile en comparant cette sortie à l’état de la led placée en parallèle de l’optocoupleur.

Les prochaines étapes : le faire étalonner par un copain qui bosse au CEA, histoire de valider la mesure, et ressortir un joli PCB qui va bien pour une jolie mise en boîtier. Bref, vous l’aurez compris, une version 3 est sur les rails, mais les modifications seront essentiellement cosmétiques.

Pour finir, une petite vidéo du montage en fonctionnement :


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Le code source du programme :  Dosimetre.pde

Vendredi, novembre 9 2012

DIY – Moteur magnétohydrodynamique

Ok, le terme est un peu barbare. Mais derrière ce nom se cache un système de propulsion sympa et relativement simple à expérimenter. Wikipedia nous explique que le fonctionnement est sensiblement identique à un moteur classique, à la différence près qu’on remplace la bobine par un fluide.
Concrètement, on fait passer un courant électrique dans un fluide (par exemple de l’eau salée),  ce qui va la « polariser », elle est ensuite attirée par des aimants permanents (ou des solenoids, ça marche aussi) situés un peu plus loin. Ce type de moteur a donc pour principal avantage de n’avoir aucune pièce mobile, donc peu de maintenance et bonne furtivité (Ceux qui ont vu à la poursuite d’octobre rouge se souviennent de la fameuse chenille)
Cela dit, une image (‘fin une vidéo plutôt) valant mieux qu’un long discours, voici un petit prototype maison. Il est constitué d’un support en plastique, sur lequel j’ai collé 2 rails en aluminium. Deux aimants permanents sont collés (leur simple attraction suffit) au dessus et au dessous des rails. Chaque rail est connecté à un pôle de l’alimentation, 12v, 3A maximum (je n’ai pas mesuré la consommation pendant le fonctionnement)


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Là où ça peut devenir vraiment intéressant, c’est que ça ne marche pas qu’avec de l’eau, mais avec tout fluide… Ce qui inclue les plasmas, et rend donc ce type de moteurs utilisables en propulsion spatiale.

Essai de MHD à plasma

Bon, sur la photo du dessus, ça se voit pas bien, il aurais mieux valu une vidéo, mais l’arc électrique est bien « soufflé » :) J’essaye maintenant de générer des plasmas un peu plus conséquents histoire d’améliorer un peu le résultat, mais j’ai pour l’instant quelques petits problèmes de puissance… (bientôt réglés grâce à Baptiste et son transfo:) )

Lundi, octobre 8 2012

DIY – Lifter ou ionocraft

Ca fait partis de ces trucs que vous voyez traîner sur youtube, en général agrémenté d’histoires de soucoupes volantes et autres joyeusetés.
Promis, je vous épargnerais ça, je voulais juste voir ce « truc » marcher de mes propres yeux.
Bon, désolé, mais au final j’ai pas vraiment de photos de la construction à proprement parler, c’est pourtant pas faute de l’avoir reconstruit 4 fois avant de le faire voler pour de bon.
Ceci dit, c’est vraiment bien documenté sur le net, je vous met le lien vers le site de JL Naudin, qui explique bien comment construire le modèle que j’ai réalisé.

Pour compléter les explications et schémas donnés en exemple, j’ai utilisé du fil d’aluminium non émaillé (un fil multibrin dénudé) pour réaliser l’électrode fine. J’ai également soudé un morceau de ce fil au papier d’aluminium, pour le relier au second pôle.
Notez que je parle de pôle, mais pas d’anode et de cathode. En effet, je me suis rendu compte que le sens de branchement n’influait pas sur le résultat obtenu.

Lifter en fonctionnement

Lifter en fonctionnement

Bon, ne me demandez pas comment ça marche, à priori les avis divergent pas mal. Vous trouverez déjà pas mal d’infos sur wikipedia. Certains pensent à un simple effet « vent ionique », d’autres à des choses plus mystérieuses. Suite à ma dernière expérience que je vous présenterais bientôt, je pencherais plus pour le simple vent ionique, mais si quelqu’un a une cloche a vide assez grande, je suis preneur pour expérimenter ça dans un vide poussé :)

Plus sérieusement, cette expérience parait simple, mais elle m’aura donné pas mal de fil à retordre, et il m’aura fallu pas moins de 4 lifters avant d’en faire décoller un. Voici donc quelques pistes qui pourront sans doute vous faire gagner un peu de temps ;) :
- La poussée est faible, très faible. Il faut donc que l’engin soit le plus léger possible. les premières versions que j’avais construites utilisaient du balsa de 3mm au lieu de 1.5, ça suffit à faire une différence.
- Il faut bien ajuster la hauteur du fil en tenant compte de la tension que vous allez utiliser. Je n’ai jamais réussi à faire voler le mien aux tensions indiquées, mais seulement aux alentours de 40~50Kv, j’ai donc dû éloigner l’électrode d’un bon centimètre pour que ça n’arc pas.
- Éliminez bien toutes les pointes d’alu dans les angles, sinon arc garanti. D’ailleurs, si ça a arqué et noirci un peu le balsa, grattez ou construisez en un autre : la couche de carbone déposée est conductrice, ça ne va qu’empirer. (Mes deux premiers lifters sont partis en fumée à cause de ça)
- Enfin, le truc qui m’aura fait perdre le plus de temps : le résultat dépend énormément du matériau sur lequel vous allez le poser. En effet, ma dernière version qui volait très bien chez moi refusait catégoriquement de décoller lors d’une démo sur une table en mélaminé. Après avoir cherché toutes les causes, j’ai fini par souffler dessus et il a décollé comme par magie, il restait sckotché à la table à cause de l’électricité statique. J’ai essayé sur une planche de contreplaqué, c’est mieux mais encore moyen (tous les côtés ne se soulèvent pas), sur une plaque d’alu idem, sauf qu’en plus ça arc avec la plaque d’alu. Il faudrait essayer sur différents plastiques. Finalement, c’est sur ma table (pin vernis) que j’aurais eu les plus beaux résultats, sans aucune aide à fournir.

Allez, pour finir, une petite vidéo de l’engin en action :


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Dimanche, août 26 2012

DIY – Bobine Tesla à éclateur (SGTC)

En fait, ça fais déjà un petit moment que je suis sur ce projet, mais je ne le considère pas encore comme complètement mature. Disons qu’il me reste encore beaucoup d’améliorations à y apporter, mais bon, après tout, pourquoi ne pas déjà présenter ce qui existe ?

Choix du type de bobine : il existe plusieurs façons de réaliser une bobine de Tesla, ce qui change étant la façon dont sont envoyées les impulsions à la bobine. Il existe 3 familles principales : les bobines à éclateur rotatif, les bobines à éclateur simple et les bobines à état solide (Solid State).
- Dans les bobines à éclateur rotatif, c’est un disque en rotation qui provoque les décharges dans la bobine, en laissant passer le courant de manière cyclique. L’avantage de cette méthode est de pouvoir facilement jouer sur la fréquence des décharges. L’inconvénient, c’est qu’il dispose de parties mobiles, et donc encombrant, et nécessite un minimum de mécanique.
- La bobine à état solide, quand à elle ne dispose d’aucune partie mécanique, tout est géré via de l’électronique. C’est la méthode la plus précise, et celle qui permet de moduler les arcs en fonction d’une source basse fréquence, afin par exemple de faire jouer une musique à la bobine. Par contre, c’est de loin la méthode la plus coûteuse, et la plus complexe.

Pour ma première bobine, je suis partis sur une bobine à éclateur simple, la fréquence des décharges étant réglée par l’intensité du courant de charge et par la distance entre les électrodes de l’éclateur. C’est la moins efficace des techniques, mais la plus simple à mettre en œuvre pour les premiers essais.

La première que j’ai réalisé a été le bobinage du secondaire. Je pensais que ça allais être le plus long et le plus pénible. En fait, il n’en est rien, et ça a été plié en 15 minutes. Afin de réaliser le bobinage dans de bonnes conditions, j’ai fabriqué une bobineuse de fortune, à l’aide d’une perceuse/visseuse, d’une tige fileté, et de 3 bouts de bois de récup.

La bobineuse

Pour le secondaire, j’ai utilisé un tube de plexiglass de 4cm de diamètre, pour 40cm de long, et une bobine de fil émaillé de 0.315mm. Une fois le bobinage terminé, je passe un coups de vernis dessus, sur plusieurs épaisseurs, ce qui permet de bien tenir les fils entre eux, et d’améliorer l’isolation entre les spires.

La bobine terminée

La bobine terminée

Il faut ensuite s’occuper du primaire. Mais pour pouvoir le construire correctement, il faut d’abord réaliser la structure en bois pour le bobinage. J’ai donc déssiné sous librecad un support permettant un bobinage en spiral, et fait la découpe sur du contreplaqué 5mm (merci la découpeuse laser).

Support bobineUne fois assemblé, reste à faire le bobinage proprement dit. Alors autant pour le secondaire, c’était facile et rapide, autant là, j’ai galéré, et pourtant il y a moins de 10 tours ! Le câble (6mm) était beaucoup trop rigide,et j’ai été obligé de pas mal forcer pour les petits enroulements. Malgré tout le résultat est sympathique.

Le primaire

Le primaire

Bon, il faut ensuite connecter ça électriquement au reste du montage, et comme j’avais envie de faire quelque chose d’un peu sexy, j’ai tourné 2 petits connecteurs pour fiches bananes en laiton.

Le connecteur

Côté électronique, pour le coups, c’est très simple : une dizaine de condensateurs en parallèles, et un éclateur. Je suis partis sur des condensateurs 30Kv, 1000pF. L’éclateur, lui, vous le connaissez, c’est celui de mon plasma speaker. A quoi sert l’éclateur ? et bien c’est tout simplement une sorte d’interrupteur haute tension. Tans que la tension aux bornes des condensateurs est inférieure à la tension d’éclatement, rien ne se passe, et les condensateurs se chargent tranquillement. Au moment où se produit la décharge, l’arc électrique laisse passer le courant, et les condensateurs se déchargent d’un coups dans la bobine.

Quelques photos du résultat :

Un joli effet corona

Un joli effet corona

La bobine en train d'arquer sur un tube néon

La bobine en train d’arquer sur un tube néon

Dimanche, juillet 15 2012

DIY – Compteur Geiger

Ok, j’arrive un peu après Fukushima, mais pour le coups, c’est même pas ça qui m’en a donné l’idée.
En fait, à force de m’amuser avec de la haute tension, j’ai fini par me dire qu’il pourrait être utile de savoir quand étaient générés des rayons X, histoire de pas perdre dents et cheveux avant l’âge. Bon, à priori, tant que je m’amuse pas trop dans du vire, pas vraiment de risques, mais comme ça arrive, on est jamais trop prudent.

J’ai donc commandé sur la bay 2 tubes Geiger-müller en provenance d’ukraine, pour pas cher (~5€ le tube). J’ai également commandé des billes d’ouraline (Uranium Glass), qui, comme son nom anglais laisse le deviner, contient de l’uranium. Ce verre a été beaucoup utilisé pour des pièces de verre (vases, verres, etc…) en raison de sa jolie couleur verte, et de sa fluorescence lorsqu’il est soumis à une lumière UV. Ce qui m’intéresse ici, ce n’est pas son effet fluorescent, mais son dopage à l’Uranium qui le rend faiblement radioactif, et donc idéal pour tester le compteur geiger.

Le tube geiger et les billes d'ouraline

Le tube geiger et les billes d’ouraline

Le principe de fonctionnement d’un tube geiger est assez simple. On applique à ses bornes une tension élevée (~400v), qui met à la limite de la conduction le gaz contenu dans le tube. Dès qu’un rayon ionisant pénètre le tube, le gaz devient conducteur un court instant. Il ne reste plus qu’à récupérer l’impulsion générée, et à l’amplifier pour avoir un signal audible, le fameux crépitement maintenant célèbre.

Le compteur geiger assemblé

Le compteur geiger assemblé

Ici, je n’ai pas à proprement parlé de système de comptage, pour mon premier modèle, le simple crépitement du haut parleur me servira d’indicateur, le but étant de savoir si oui ou non quelque chose est généré, mais sans forcément avoir besoin de connaitre la dose reçue. D’ailleurs, pour un dosage précis, les tubes que j’ai choisi ne sont pas vraiment précis (doux euphémisme), il faudrait leur préférer des tubes à fenêtre de mica, mais ce n’est tout de suite plus le même budget. (Et accessoirement, c’est paraît il tellement fragile que le simple fait de les regarder de travers peut les casser ;) )

Schema du compteur geiger

Schema du compteur geiger (cliquez pour agrandir)

Bon, pas vraiment grand chose à en dire : On utilise le NE555 couplé à un MOSFET et une inductance pour générer la haute tension (ici environ 500v). La partie de droite constitue l’amplificateur à base du désormais bien connu LM386. La seule chose qui pourrais vous surprendre, est la connection du tube, directement (ou presque) sur le LM386. En fait, il y a deux écoles, ou l’on peut le connecter comme ceci, soit, le mettre à la terre et récupérer le signal via un condensateur. J’ai essayé les 2 méthodes, mais c’est avec celle-ci que j’obtiens les meilleurs résultats (ce qui ne veut pas dire que c’est la meilleure façon de faire). L’inconvénient de cette méthode est que le tube est à un potentiel de 500v, et peut donc provoquer des chocs électriques. (Perso, j’ai testé, je ne sent absolument rien, même pas un picotement, mais bon, par sécurité, je préviens quand même ;) )

Et pour finir, voici une petite vidéo de l’engin en fonctionnement :


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