Bygga en Köpenhamn tolk (2 / 5 steg)

Steg 2: detektor

Jag hade hört talas om halvledardetektorer baserat på principen att en omvänd partisk fotodiod kan upptäcka infallande partiklarna. Jag bestämde mig att prova det, förväntar sig att arbeta åtminstone med några 60KeV gammastrålning källan producerar.

Jag var i för en överraskning: jag kunde inte få något att fungera. I teorin skulle infallande partiklarna strejk utarmning lagret av halvledaren som ökade med omvänd bias, överföra tillräckligt med energi till kisel väven att slå några elektroner från den yttersta elektron skalet och i ett nytt skal (kallas ledningsmusikbandet). Enheten skulle då ge en liten ström passera för en mycket kort tid. Jag lyckades få en hel del ingenting ur det, även efter ansluter signalen (eller brist på sådan) till en 3-stegs MOSFET förstärkare.

I frustration bortkopplad jag makt. Det folkkök sedan att producera en signal...

Vad jag tror jag observera är en variant av den fotoelektriska effekten. Alla stift fotodioder fungera som små solpaneler när de utsätts för naturligt ljus. Dagsljus har mycket lite energi per photon jämfört med våra alfapartiklar... som i vårt fall är omkring 5 MeV. Jag hade av en slump bort Glasfönstret på fotodiod lätt partikel capture och systemet var förseglad mot ljus... så det verkar konsekvent. En identisk fotodiod utan källan producerade endast en signal på 60Hz inblandning.

I fotodiod med källan ansluten, var det vad som tycktes vara slumpmässig variation i 60Hz störningen. Dessutom uppskattade jag frekvensen av dessa variationer vara 15 000-50 000 räknas per minut, konsekvent med styrkan av min källa.

Slutligen, vid noggrann upprepade observation var några av de spänning topparna på räkningarna sällan ungefär fördubblas i storlek... vilket är förenligt med slumpmässiga data i stället för nonrandom vågform.

Jag tvekar att göra några avgörande slutsatser, men jag kanske detekterar alfapartiklar i princip använda en glorifierad solpanel. Såvitt jag vet, är denna teknik odokumenterade. Om den utgör en ny teknik, släppa jag uttryckligen denna upptäckt teknik under GPL.

Den första bilden är av en enda "händelse" värderas till 200 mikrosekunder per centimeter. Den andra bilden är på en mycket längre tidsskala... 1 MS/cm om jag minns rätt. Det är tyvärr ganska lång buller, men du kan fortfarande se finns det några mycket stokastiska avsteg i bruset. En av händelserna är ganska lite större än resten, och kan tyda sammanträffandet av två händelser. Det tog några försök att hitta något sådant, som på längre tidsskalor händelserna är svårt att se. Giant spikar finns artefakter av min åldrande men oumbärliga oscilloskop.

Jag skall upprepa att dessa resultat är mycket preliminär. Det återstår att jag kör experimentet med bättre skärmning för att eliminera bullret. Sedan måste jag förstärka signalen, automatisera datainsamling med en mikrokontroller... och slutligen testa sannolikheten för sann slumpmässighet... eller kontrollera information densitet om du föredrar sådana termer.

Jag har en idé eller två om praktiska användningsområden för den här enheten om jag kan bekräfta denna effekt.