Как увидеть радиацию смартфоном без дополнительного детектора?

2,9k full reads
5,8k story viewsUnique page visitors
2,9k read the story to the endThat's 51% of the total page views
2,5 minutes — average reading time

В одной из статей на канале мы рассказывали, какие интересные штуки можно увидеть с помощью камеры самого обычного смартфона. Там мы выяснили, что телефон неплохо видит инфракрасные излучения, например сигналы от пульта дистанционного управления, широтно-импульсную модуляцию на экране или пульсацию газоразрядных ламп. Всё это примеры "непосредственного наблюдения" процесса. То есть мы видим то, что и так есть. Те же инфракрасные сигналы воспринимаются матрицей не иначе, как самый обычный свет, диапазон длины волны которого глаз увидеть не может.

Если же на матрицу камеры смартфона будет воздействовать некоторое невидимое излучение, а матрица даст рефлекс, то это будет пример косвенного наблюдения. Матрица будет давать импульс, который воспринимается электроникой, как попадание на неё света, но таковым в физическом смысле не является. В итоге на экране мы увидим нечто типа цифрового шума.

Радиохеад
Радиохеад
Радиохеад

Подобным образом поведет себя матрица смартфона и при попадании на неё ионизирующего излучения или, говоря простым языком, радиации. Смартфоном или цифровым фотоаппаратом вполне можно зарегистрировать радиацию. Отметим, что речь сейчас не идёт про использование дополнительных подключаемых к смартфону детекторов. Мы рассматриваем именно встроенную камеру.

Принцип фиксации света матрицей
Принцип фиксации света матрицей
Принцип фиксации света матрицей

Технически это происходит очень просто - поток частиц или ионизирующее излучение воздействуют на матрицу фотоаппарата, а матрица даёт на это реакцию. Реакция воспринимается устройством как белые точки или цифровой шум. На экране цифровой камеры или смартфона мы увидим что-то типа цифрового шума. В общем-то, с точки зрения физики нам всё равно, какое именно устройство использовать в качестве детектора. Это может быть запаянная трубка с газом, как это сделано в стандартных бытовых сканерах, а может быть и матрица фотоаппарата. И даже кусок фотобумаги тут может быть вполне подходящей штукой.

Дальше логично предположить, что чем больше таких рефлексов на экране, тем интенсивнее воздействие радиации. Значит, если правильно откалибровать прибор, то можно получить реальные численные значения. Остается просто пересчитать количество рефлексов в единице площади фотографии. Ну а чтобы это сделать можно использовать одно из стандартных приложений, которые написаны и для ведройда, и для яблока.

При наличии возможности получить доступ к управлению матрицей камеры можно считать не рефлексы на экране, а импульсы на самой матрице. Но далеко не все приложения могут так глубоко забраться.

Примерно такое будет на экране
Примерно такое будет на экране
Примерно такое будет на экране

Процесс измерения очень прост. Нужно заклеить камеру черной изолентой, чтобы не было реакции матрицы камеры на воздействие световых излучений. В полной темноте камера будет реагировать уже именно на те воздействия, которые произошли от исследуемого излучения. Ну и ждать, пока устройство посчитает все эти рефлексы и накопит статистику за единицу времени.

Экран приложения Radioactivity Counter
Экран приложения Radioactivity Counter
Экран приложения Radioactivity Counter

Ограничения методики рождаются из здравой логики. До матрицы смартфона способны долететь или гамма-лучи, или бетта-электроны при их большом количестве. Альфа-частицы никак не попадут в корпус смартфона из-за их низкой проникающей способности. Поэтому, в общем-то тут уместно говорить лишь про измерение гамма-излучения. Эта проблема характерна и для большинства бытовых сканеров радиации. Про нейтронное излучение речь тут вообще не идет.

Радиоактивное излучение
Радиоактивное излучение
Радиоактивное излучение

Уровень точности тут ожидать высокий не стоит. Погрешность видится примерно в рамках 30%, что довольно много при работе с такими опасными штуками, как радиоактивное излучение. Высокая точность тут должна быть обусловлена правильной калибровкой приложения, что сделать не всегда возможна и соответствующей идентичность разных матриц в вопросе реакции на ионизирующее излучение.

Между тем, пользователи сравнивали результаты хозбыт сканеров с результатами, полученными на смартфоне, и выявили, что расхождение минимальное. Другое дело, что и сами простенькие дозиметры довольно сильно врут и могут использоваться лишь как маркер наличия сильного излучения и сигнала, что пора валить :) Соответственно, говорить про точные измерения радиации смартфоном будет неправильно. Но зато под рукой всегда есть мобильный детектор, который в случае наличия излучения даст хоть какую-то реакцию и мы её увидим на экране.

------------

Обязательно оцените статью лайком и подпишитесь на проект! Это очень важно для развития канала. Виноваты странные алгоритмы Дзена!

-------------

Советую также прочитать на нашем канале:

-----

Смотрите нас на YouTube и присоединяйтесь к нашему Телеграм!