Ich hatte die verrückte Idee, meinen Raspberry Pi in einen autonomen Geigerzähler zu verwandeln, der die Zerfallsrate an verschiedenen strahlungsintensiven Orten wie der Sperrzone von Tschernobyl oder der Umgebung verschiedener Kraftwerke aufzeichnet.
Ich würde gerne wissen, ob Raspberry Pi beständig gegen ionisierende Strahlung ist und wenn nicht, welche Gefahren birgt die Verwendung in solchen Umgebungen / wie würde ich es schützen?
Antworten:
Sie sollten in der Lage sein, Ihre Himbeer-Pi-Form von Alpha- und Betastrahlung mit einem einfachen Aluminiumgehäuse zu schützen, was möglicherweise nicht einmal notwendig ist. Die Frage zu Gammastrahlung lautet: Welcher Intensität von Gammastrahlung möchten Sie Ihre Himbeere aussetzen? Ich bin mir sicher, dass es bei sehr hohen Intensitäten der Himbeere schaden wird. Auf der anderen Seite hat es bei niedrigen Intensitäten überhaupt keine Wirkung. Aber wenn Sie die Himbeere in der Hand halten, während sie starker Strahlung ausgesetzt ist, sollten Sie sich keine Sorgen um Ihre Himbeere machen.
Edit: einige Beweise:
Alpha-Strahlung sind Heliumkerne, was bedeutet, dass sie im Vergleich zu anderen Arten radioaktiver Strahlung sehr groß sind. Dies ist der Hauptgrund, warum es nicht sehr weit durch Materie wandern kann (40 Mikrometer in die menschliche Haut).
Für Betastrahlung ist es ziemlich ähnlich: http://en.wikipedia.org/wiki/Beta_particle#Interaction_with_other_matter
http://wiki.answers.com/Q/Can_electronic_devices_withstand_gamma_radiation
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Da keine strahlungsgehärteten ICs verwendet werden, wie sie in Raumsonden verwendet werden, wäre der Pi nicht sehr widerstandsfähig.
Ich bin zwar kein Experte, aber ich denke, das größte Risiko für den Pi besteht darin, dass ein Teil des Arbeitsspeichers unerwartet von einem streunenden Partikel umgedreht wird, was dazu führt, dass Daten beschädigt werden, ein Programm abstürzt oder der Pi vollständig einfriert und dies erfordert ein Stromzyklus.
Die Lösung hierfür hängt davon ab, wie zuverlässig der Pi sein soll. Wenn Sie in der Nähe sind, reicht es möglicherweise aus, ein Auge darauf zu werfen und es von Hand aus- und wieder einzuschalten, wenn es sich verriegelt hat.
Wenn Sie es für längere Zeit verlassen möchten, müssen Sie eine Art Wachhund erfinden. Ein Programm, das Sie ausführen, um Ihr Datenerfassungsprogramm zu überwachen, ist ein guter Anfang. Wenn festgestellt wird, dass das Datenerfassungsprogramm abgestürzt ist, kann es neu gestartet werden. Dann müssen Sie nur noch überlegen, was passiert, wenn das Überwachungsprogramm abstürzt.
Vielleicht ein zweiter Pi, der über seine seriellen Schnittstellen kommuniziert. Wenn ein Pi nicht mehr reagiert (wie es bei einem Absturz des Überwachungsprogramms der Fall sein könnte), unterbricht der andere Pi vorübergehend die Stromversorgung und zwingt ihn, alle Programme neu zu starten und zu laden.
In diesem Fall kann ein Pi, solange er arbeitet, den anderen wiederherstellen. Wenn Sie das Pech haben, beide gleichzeitig zum Absturz zu bringen, wünschen Sie sich, Sie hätten einen dritten in der Schleife und so weiter.
Alles in allem könnte es einfacher sein, den Pi in einer sehr dicken Blei-Box unterzubringen. Zumindest müssen Sie (vermutlich) nicht für all das Gewicht bezahlen, um in den Weltraum zu starten!
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Die einzige Möglichkeit, zu einer richtigen Antwort zu gelangen, besteht darin, relevante Dokumente zu lesen, z. B. eine Doktorarbeit zu schreiben.
Hier ist ein Ort, um zu beginnen:
https://solarsystem.nasa.gov/docs/1_RHESE.pdf
Hier ist eine andere, die viel spezifischer ist:
https://nepp.nasa.gov/workshops/eeesmallmissions/talks/11%20-%20THUR/1430%20-%202014-561-%20Violette-Final-Pres-EEE-TN17486%20v2.pdf
Dies wäre keine "Mein erstes Projekt" -Idee.
Ich würde vorschlagen, dass Sie sich hier mit den CubeSat-Leuten verbinden: https://nepp.nasa.gov/workshops/eeesmallmissions/talks/11%20-%20THUR/1350%20-%20CubesatMicroprocessor_V1.pdf
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