在中学物理教学中，要向学生讲解α、β、γ三种射线，由于这些放射线人们用肉眼观察不到，光靠讲解，理解不深。为此，我们制作了这台放射线探测器，它可以定量测定放射线，并通过喇叭放声、计算器计数使学生们感觉到这些射线的存在，加深印象。
整个探测器见图1。图中Ⅰ为探头部分，Ⅱ为功放、脉冲信号发生器等部分，Ⅲ为袖珍计算器。当把带有放射性涂料的夜光钟靠近探头的计数管时，喇叭将发出响声，计算器就有计数。
电路原理
探测器的方框图见图2。
Ⅰ．探头电子电路 它包括计数管、脉冲放大器、高压发生器三部分，具体电路见图3。
计数管是一种特殊气体放电管，它是在一支玻璃管内安装两个电极，圆筒是阴极，圆筒内的金属丝是阳极。管里装着惰性气体和少量溴气。当有射线粒子穿过玻璃进入管内时，由于气体电离和电场加速作用，就使计数管发生一次短暂的放电，输出一个脉冲电流。随着射线的增强，单位时间内进入计数管内的粒子增多，输出的脉冲数也就增多。
脉冲放大器是由BG\(_{1}\)、BG2组成的复合放大电路，以便把计数管输出的脉冲放大后，驱动耳机或计数器。没有脉冲输入时，BG\(_{1}\)、BG2处于截止状态。有脉冲输入时，BG\(_{1}\)、BG2导通，将脉冲电流放大，从耳机里可以听到响声。
高压发生器是由三极管BG\(_{3}\)、变压器B1等组成。这是一个自激振荡器，L\(_{3}\)两端输出的高频高压经二极管D1、D\(_{2}\)、C1、C\(_{2}\)倍压整流后，作为计数管的工作电压。变压器次级绕组接了一只氖管，当高压发生器工作正常且输出达到一定电压时，氖管亮，用以指示高压发生器工作情况。
Ⅱ．音响功率放大器、时间脉冲信号发生器、电子开关电路 因探头输出的脉冲信号较小，不能推动扬声器，也不能直接驱动计算器计数，所以加了图4电路。图中BG\(_{5}\)、变压器B2的绕组L\(_{6}\)等组成脉冲功率放大器，8欧的2.5英寸喇叭作负载，输出约1瓦的功率，足以使全教室的同学听到脉冲响声。因为听到的是脉冲频率变化和响度，所以BG5不必加偏置电阻，而直接由输入脉冲推动管子工作，这样还可以减小静噪声。
BG\(_{6}\)和绕组L7组成电子开关电路，为了防止损坏电子计算器，L\(_{7}\)是独立的，同时BG6的供电电源可以用计算器的内部电池。
BG\(_{4}\)、L5、L\(_{4}\)、R、R6、C等组成时间脉冲振荡器，凋R\(_{6}\)可以使振荡频率在10次／分～600次／分范围内变化。当开关K置于“1”位时，电子开关电路不工作，探头输出的脉冲经L4、L\(_{6}\)、L7耦合，BG\(_{5}\)放大，推动扬声器，有响声输出；脉冲信号经电子开关电路后，驱动计算器计数。当K置于“2”位时，探头输出的脉冲信号不进入L4绕组，这时时间脉冲振荡器产生的脉冲信号，一部分经BG\(_{5}\)放大后，推动扬声器发出宏亮的响声，另一部分通过电子开关电路，驱动计算器用于时间显示、校正电子计算器。
Ⅲ．袖珍电子计算器计数 在定量测定放射线强度时需要计数显示，时间脉冲信号发生器也需要有计数器进行计数显示，为此，采用了袖珍计算器。选用时，应注意计算器应有累加功能，即先按（＋）号键，再按（1）键，然后第一次按（二）号键时，显示1，第二按（二）号键时，显示2，以此类推，显示出累加数。袖珍电子计算器的输入端就是（二）号键的两引线。由于（二〕号键两端具有直流电位差，这电位差就是用来作BG\(_{6}\)的工作电压，所以（二）号键两引线接到电子开关输出端时不能接错。至于计算器（二）号键引线从什么地方引出，怎样引出，应根据不同机型自行决定。
元件选择与制作
BG\(_{1}\)～BG6均用β在50～120范围内、耐压大于15伏的管子。D\(_{1}\)、D2耐压在600伏以上。
变压器B\(_{1}\)用的是MXD——2000小型罐形磁心L1、L\(_{2}\)用线径为0.15mm高强度漆包线绕，L1绕15匝，L\(_{2}\)绕20匝，L3用线径为0.06mm的高强度漆包线绕600匝。在磁罐上先绕L\(_{1}\)，再绕L2，最后绕L3，每组线圈之间要垫绝缘纸。B\(_{2}\)是用5×5（mm）半导体收音机中输入或输出变压器的铁心改绕的，绕制时，L4～L\(_{7}\)均用线径为0.08mm的高强度漆包线在同一骨架上绕制，按顺序先绕L4，后绕L\(_{7}\)，每组线圈均是400匝。由于探头电路中，有500伏左右的高压，所以探头电路板应选用绝缘良好的环氧胶板。探头内元件排列参照图5。
计数管用市售品，我们用的是J302βr，起始计数电压280V～320V，推荐工作电压380V～400V。计数管的工作电压选择十分重要。电源用2节5号电池。
调试
首先检查直流升压电路。正常情况下，C\(_{1}\)、C2两端分别有350V、150V左右的直流电压。BG\(_{3}\)的集电极电流约为60mA，此时氖管正常发光。若BG3工作电流超过200mA、氖管不亮或很暗，应断开电源，调换L\(_{2}\)的两个引出头连线位置，仍不亮，就要检查C1、C\(_{2}\)、D1、D\(_{2}\)是否有击穿。高压输出正常后，再把计数管接上。由于各计数管的工作电压不完全相同，所以管内可能出现断续跳火现象，说明工作电压太高，应适当减少L3的匝数。
BG\(_{1}\)、BG2的工作状态调试十分简单，用万用表测试BG\(_{1}\)的集电极电流，没脉冲输入时IC1=0，I\(_{C2}\)≈I2ceo；当有脉冲输入时，BG\(_{2}\)的集电极电流可达1～2mA。进行这些测试时，耳机应接入。若电路正常，即使计数管旁边无任何放射源，从耳机中也能听到零星的、无一定规律的响声（因空间有射线存在），这时若用夜光钟靠近计数管，因表针涂料有射线发出，所以响声明显地增加，前者每分钟约5～20次，这是由于宇宙或远处粒子的射线激起的脉冲声；后者是人为放射源粒子射线激起的脉冲声，每分钟约100～600次。若人为放射源靠近计数管时，响声变化不大，可能是计数管工作电压太低，应增加L3匝数或增大C\(_{1}\)、C2的容量。
调试中也可能出现人体感应现象，手靠近计数管时，耳机中有嗡嗡的交流声，应适当减少R\(_{1}\)的阻值。
第Ⅱ部分的电路调整比较简单。当开关K\(_{3}\)置于“1”时，将图3的输出端经引线接至图4的输入端，喇叭应发出外来射线引起的响声。若发现声音很轻，可能是进入BG5的脉冲极性不对，调换L\(_{2}\)的两个出头接线位置。若将图4的F、E端接至计算的（二）号键的两端时，计算器不计数，可能是BG6漏电太大。
当开关K\(_{3}\)置于“2”时，BG4工作，它的工作电流 1～2mA。正常情况下喇叭中应有响声，调电阻R，响声重复频率应有变化。若发现BG\(_{4}\)不振荡，可能是L5的接头接反，应调换。在调试中当R\(_{6}\)减小到一定程度时，响声重复频率很高，但计算器不计数，这是由于计算器本身累加速度低引起的。(奚天敬)