24 marca, 2024

Sonda zanurzeniowa SGB-2Z


Rodzina sond licznikowych SGB została opracowana pod koniec lat 60. w ówczesnym Biurze Urządzeń Techniki Jądrowej, przekształconym następnie w Zjednoczone Zakłady Urządzeń Jądrowych "Polon". Wraz z sondami scyntylacyjnymi SSU i SSA zastąpiły one pierwszą generację sond - licznikowe LGM i LGO oraz scyntylacyjne LS. Główną różnicą między tymi rodzinami sond był rodzaj połączenia - w pierwszej generacji stosowano kabel wielożyłowy i wtyk o kilku stykach, w drugiej jeden przewód koncentryczny, którym doprowadzano zarówno sygnał, jak i wysokie napięcie. 

Do nowych sond opracowano też odpowiednie radiometry - przenośny RUST-2 i stacjonarny URL-1, które wyparły starsze RUS-4 i RUS-5*. Później wypuszczono kolejne mierniki - URL-2, URS-3, RUST-3 - przeznaczone do tej drugiej generacji sond (SGB/SSA/SSU). Większość z nich pozostaje w użyciu do chwili obecnej

Sondy SGB określano jako licznikowe, czyli wykorzystujące licznik G-M, a nie detektor scyntylacyjny. Rodzina obejmuje następujące modele, z których część (zaznaczone *) należy już do trzeciej generacji, powstałej w połowie lat 70.:

  • SGB-1P (3 liczniki cylindryczne)
  • SGB-2P (3 liczniki okienkowe)
  • SGB-3P (6 liczników cylindrycznych)
  • SGB-1D (1 licznik cylindryczny)
  • SGB-2D (1 licznik cylindryczny miniaturowy)*
  • SGB-1R (1 licznik okienkowy)
  • SGB-2R (1 licznik okienkowy ze zmodyfikowanym frontem pozwalającym na zbliżenie próbki na odległość 2 mm)
  • SGB-3R (1 licznik okienkowy)
  • SGB-1Z
  • SGB-2Z*

Skupmy się na dwóch ostatnich. Sonda SGB-1Z jest sondą zanurzeniową, służącą do pomiaru aktywności cieczy w otwartych zbiornikach wodnych. Wykorzystuje szklany licznik G-M typu BAK-65 lub GAK-65 w drucianej osłonie z ciężarkiem na końcu, zapewniającym pionowe położenie sondy podczas zanurzenia. 

Sonda ta jest wymieniana w V tomie Katalogu automatyki i aparatury pomiarowej MERA z 1968 i Katalogu 37R - izotopowa aparatura przemysłowa i radiometryczna z 1969 r. Rozwinięciem SGB-1Z była opracowana w 1975 r. sonda SGB-2Z, którą dzięki uprzejmości Czytelnika mogę tu przedstawić. 

Tak samo jak poprzedni model, sonda ta służy do pomiaru aktywności cieczy nieagresywnych chemicznie.


Podobnie jak omawiana rok temu sonda dozymetryczna SGB-2D, sonda zanurzeniowa SGB-2Z należy do wspomnianej trzeciej generacji sond, opracowanych w połowie lat 70. jako modyfikacje drugiej generacji. Różnice w stosunku do SGB-1Z obejmują kształt korpusu sondy, sposób zabezpieczenia licznika G-M, a także sam licznik. Prześledźmy je kolejno. 

Zacznijmy od korpusu, mieszczącego układ elektroniczny sondy. Korpus jest monolitem ze stali nierdzewnej, bez połączeń gwintowanych za wyjątkiem pierścienia mocującego osłonę licznika. 


Licznik osłonięto ściśle przylegającą ażurową rurką ze stali nierdzewnej zamiast kosza z grubego drutu. 

Jest to licznik całoszklany B12H produkcji brytyjskiej firmy 20th Century Electronics (po 1978 r. Centronic Ltd), montowany też w niektórych wersjach radiometru Series 900 Mini Monitor [LINK]

https://lampes-et-tubes.info/rd/rd002.php?l=e

Przeznaczony jest do pomiaru promieniowania gamma od 60 keV do 1,5 MeV oraz wykrywania wysokoenergetycznego promieniowania beta. Licznik ma cokół oktalowy i przypomina krajowe liczniki BAK-65 produkcji Przemysłowego Instytutu Elektroniki [LINK], stosowane w SGB-1Z. 

https://lampes-et-tubes.info/rd/rd002.php?l=e

Specyfikacja licznika wg instrukcji obsługi sondy:
  • gęstość powierzchniowa ścianki - 30-35 mg/cm2
  • powierzchnia czynna - 28 cm2
  • bieg własny - poniżej 1,7 cps
  • napięcie pracy - 400 V
  • długość plateau - 100 V
  • maksymalna częstość zliczania - 3000 cps
Parametry podawane przez firmę Centronic nieco się różnią:
  • gęstość powierzchniowa ścianki - 25-35 mg/cm2
  • napięcie pracy  - 375 V
  • bieg własny - 30 cpm (0,5 cps) [LINK]
Licznik jest zamontowany w korpusie sondy w sposób gwarantujący wodoszczelność całego układu (bez dodatkowej osłony) do głębokości 0,5 metra - podstawka oktalowa, do której podłączamy licznik, osadzona jest w tulei metalowej, zalewanej żywicą po osadzeniu licznika. Bardzo to utrudnia wymianę licznika, szczególnie gdy jest pęknięty, jak w moim egzemplarzu:


Z tego powodu instrukcja rekomenduje wymianę licznika przez specjalistyczne placówki, np. Zakłady Obsługi Technicznej ZZUJ Polon.

Ponieważ licznik B12H wykazuje wrażliwość na światło słoneczne i to zmienną w zależności od egzemplarza, dlatego instrukcja zaleca osłonięcie go nieprzezroczystym materiałem przy pomiarach na małej głębokości lub bez zanurzania w cieczy.


Wspomniałem, że wodoszczelność samej sondy jest zapewniona tylko do głębokości 0,5 m. Przy zanurzeniu na większą głębokość (max 9 m) trzeba założyć dodatkową osłonę ciśnieniową z polietylenu. Mocujemy ją gwintowanym pierścieniem z podkładką.



Pierścień ten mocuje też metalową osłonę licznika w korpusie sondy podczas pracy bez osłony ciśnieniowej:


Nakładka ciśnieniowa ma gęstość powierzchniową 80-90 mg/cm2 i zmniejsza czułość sondy na promieniowanie beta. Z założoną nakładką licznik wykrywa tylko cząstki o energii powyżej 2 MeV. Spadek czułości dla źródeł kontrolnych przedstawia się następująco:
  • roztwór Tl-204 74 Bq/cm2 
    • bez osłony - 0,095 cps/Bq/cm2
    • z osłoną - nie wykrywa
  • roztwór Sr90+Y-90 74 Bq/cm2 
    • bez osłony - 0,8 cps/Bq/cm2
    • z osłoną - 0,25 cps/Bq/cm2
  • źródło płaskie SR-90+Y-90 (podłoże 1,5 mm Al o wymiarach 100x150 mm i strumieniu cząstek 930 1/s) w odległości 35 mm od głównej osi sondy:
    • bez osłony 14 cps
    • z osłoną 6,5 cps
Spadek czułości dla roztworu Sr-90 jest więc trzykrotny, zaś dla źródła powierzchniowego z tym izotopem dwukrotny. 

Jak wspomniałem, korpus jest gładkim monolitem i nie ma żadnych niepotrzebnych połączeń gwintowanych, za wyjątkiem pierścienia do przykręcania osłony licznika. Wyprowadzenie przewodu wygląda tak - zwraca uwagę obrotowe jarzmo do zamocowania linki służącej do manewrowania sondą w wodzie podczas pomiaru z mostu, łodzi, pomostu itp.:


Pozwala to uniknąć bardzo szkodliwego ciągnięcia za przewód. Podobne rozwiązanie, tylko z jednym uchwytem, zastosowano w sondzie dozymetrycznej SGB-2D [LINK].

Z uwagi na specyficzne przeznaczenie - pomiar aktywności cieczy - sonda musi być łatwa w dekontaminacji. Resztki izotopów, pozostałe na korpusie licznika i jego osłonie, będą podwyższać bieg własny sondy i zafałszowywać pomiar. Podstawową metodą dekontaminacji jest płukanie w wodzie bieżącej. Jeśli płukanie nie daje rezultatu, sondę trzeba zanurzyć w 5% roztworze kwasu cytrynowego na 10 minut, po czym przepłukać czystą wodą. W razie utrzymywania się skażeń proces powtórzyć, nawet wielokrotnie. 

***

Sondę SGB-2Z wraz z wcześniejszym modelem SGB-1Z wykonano w liczbie 300 egzemplarzy, jednak nie mam danych, ile z tej liczby przypada na poszczególne modele. Prezentowany egzemplarz ma bardzo niski numer (003P) i pochodzi z pierwszego roku produkcji (1975). Z uwagi na uszkodzenie licznika sondę przedstawiam go "na sucho", jako ciekawy przykład "trzeciej generacji" sond ZZUJ Polon.

Jeżeli dysponujecie licznikiem do tej sondy albo innymi rzadkimi przykładami sond produkcji ZZUJ Polon, dajcie znać w komentarzach!

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

* Istniała też konstrukcja przejściowa - radiometr RUS-5a wraz z sondami LS-5a (scyntylacyjna) i LGM-5a (licznikowa), które miały przyłącze na wtyk koncentryczny, ale jednocześnie niewiele się różniły od starszych sond LS-5 i LGM-5 z przewodem wielożyłowym do radiometrów RUS-4 i RUS-5. Wspominam o tym gwoli ścisłości, dla uproszczenia wykładu możemy przyjąć, że radiometry RUS współpracowały ze starymi sondami LGO/LGM/LS, zaś RUST/URL z nowszymi SGB/SSA/SSU.

***

Zachęcam też do wspierania bloga, zarówno pośrednio, poprzez zakup dozymetrów [LINK], jak i bezpośrednio, przez Patronite lub BuyCoffeeTo 




18 marca, 2024

Sygnalizator promieniowania EKO-S/p

Firma Polon-Ekolab, wywodząca się z gdańskiego oddziału ZZUJ Polon, na początku lat 90. produkowała serię kieszonkowych indykatorów promieniowania, oznaczonych EKO-S. Występowały one w trzech wariantach. Pierwszy, wypuszczony w krótkiej prototypowej serii i oznaczony EKO-S/k, omawiałem w styczniu [LINK]. Teraz dzięki uprzejmości Czytelnika mogę przedstawić drugą wersję, oznaczoną EKO-S/p. Tak ściślej, to przyrząd na obudowie nosi oznaczenie "EKO-S", jednak strona producenta podaje nazwę EKO-S/p [LINK]

Na stronie Polon-Ekolab znajdziemy też krótki opis przyrządu, który zacytuję w całości:

Przeznaczenie: Sygnalizator Progowy Przenośny typ EKO-S/p jest przyrządem radiometrycznym przenośnym z licznikiem Geigera-Müllera, przeznaczonym do wykrywania promieniowania jonizującego X i gamma oraz do sygnalizowania przekroczenia ustawionego poziomu mocy dawki.

Zastosowanie: do wykrywania pola promieniowania jonizacyjnego o podwyższonym natężeniu i do sygnalizowania  przekroczenia strefy  ograniczonego czasu przebywania:

  • przy  defektoskopii izotopowej
  • serwisie urządzeń izotopowych
  • transporcie materiałów radioaktywnych [LINK].

Miernik wykorzystuje ten sam układ elektroniczny co EKO-S/k, tylko w innej obudowie. Podobnie jak poprzednik, dozymetr miał dźwiękową i świetlną sygnalizację impulsów oraz alarm progowy. Próg był ustawiany fabrycznie, zgodnie z zamówieniem, a wartość progu umieszczano na nalepce. Prezentowany egzemplarz ma próg 200 mR/h (2 mSv/h), czyli dość wysoki. 

Dostępne specyfikacje tego przyrządu podają niższe progi: 5, 10, 25 i 100 µSv/h, czyli 0,5, 1, 2,5 i 10 mR/h:

W. Gorączko, Ochrona radiologiczna, Poznań 2011, s. 224

Detektorem promieniowania jest radziecki miniaturowy licznik G-M typu SBM-21, znany z poprzedniej wersji EKO-S oraz innych zminiaturyzowanych sygnalizatorów i dozymetrów. 


Parametry pracy licznika:
  • napięcie progu: 260-320 V
  • napięcie pracy: 350-475 V
  • długość plateau: 100 V
  • nachylenie plateau: 0,15%/V
  • max częstość zliczania:  650 cps
  • bieg własny: 0,2 cps
  • amplituda impulsu: 50 V
  • czułość na promieniowanie gamma Cs-137: 6,5-9,5 imp/µR przy 10 µR/s

Całość sygnalizatora jest wykonana dość chałupniczo - zwróćcie uwagę na obudowę głośnika, przyciętą brzeszczotem, aby pasowała do obudowy:


Obudowa zaś to dość popularny model, użyty chociażby w testerze SNT-1 firmy Satnet, służącym do wykrywania przewodów pod napięciem, elementów metalowych oraz kontroli ciągłości obwodu

https://archiwum.allegro.pl/oferta/detektor-satnet-wykrywacz-przewodow-snt-1-i11394985091.html

Zasilanie odbywa się z czterech akumulatorków Ni-Cd 1,2 V o pojemności 400 mAh, które powinny starczyć na 20 godzin pracy.

Gniazdo ładowarki, tak jak i włącznik, znajduje się na bocznej powierzchni obudowy:


Przyrząd, podobnie jak inne sygnalizatory serii EKO-S, przedstawiłem jako ciekawostkę i cenny obiekt kolekcjonerski. Jego przydatność w "domowej dozymetrii" jest niewielka  z uwagi na mały licznik G-M, o małej czułości na niskoenergetyczne promieniowanie. 

Jeśli dysponujecie innymi modelami sygnalizatorów firmy Polon-Ekolab albo macie uwagi co do powyższego wpisu, dajcie znać w komentarzach!

***

Zachęcam też do wspierania bloga, zarówno pośrednio, poprzez zakup dozymetrów [LINK], jak i bezpośrednio, przez Patronite lub BuyCoffeeTo 

12 marca, 2024

Sonda scyntylacyjna SSA-3P

Sonda scyntylacyjna SSA-1P, omawiana na blogu w 2018 r. [LINK], przeznaczona jest do pomiarów skażeń emiterami alfa, za pomocą scyntylatora ZnS(Ag), który łączy wysoką wydajność detekcji cząstek alfa z małą czułością na kwanty gamma. Należy do rodziny sond opracowanych pod koniec lat 60. w Biurze Urządzeń Techniki Jądrowej, obejmującej zarówno sondy licznikowe SGB, jak i scyntylacyjne SSU i SSA. SSA-1P jest jedną z najliczniej produkowanych sond spośród wszystkich polskich konstrukcji - wykonano aż 1500 sztuk, co stawia ją na drugim miejscu po SGB-1P (2000 szt.).

Sonda ta miała też swoją większą wersję, nazwaną SSA-3P, która jednak nie weszła do masowej produkcji - z uzyskanych przeze mnie informacji wynika, że wykonano zaledwie 10 sztuk. 

Główną różnicą względem SSA-1P jest scyntylator w kształcie kwadratu o boku 20 cm, co dawało powierzchnię czynną 400 cm2 - dla porównania SSA-1P miała scyntylator okrągły o średnicy 12,5 cm i powierzchni 115 cm2, zaś wcześniejsza LS-5a kwadratowy o boku 12 cm. Duża powierzchnia sondy SSA-3P miała pozwolić na szybsze sprawdzanie większych obszarów pod kątem skażeń alfa. Przede wszystkim myślano o podłogach, do których opracowano nawet wózek WSP-1. Mieścił on radiometr RUST-1 lub RUST-2 i sondę - oprócz SSA-3P mógł być używany z SGB-3P, która była większą wersją SGB-1P (6 liczników zamiast 3). Wspomina o nim Katalog 37-R - aparatura izotopowa i radiometryczna z 1969 r.:


Katalog ten jednak nie wymienia sondy SSA-3P, choć przedstawia inne konstrukcje z rodziny (SSA-1P, SGB-1P, SGB-2P, SGB-3P, SGB-1Z, SSU-3 itp.). Jedynym śladem SSA-3P, na jaki do tej pory udało mi się natrafić, jest wpis w V tomie Katalogu automatyki i aparatury pomiarowej, wydanym przez zjednoczenie MERA w 1968 r.. 


Kwadratowy scyntylator sondy SSA-3P przypomina ten z LS-5a i prawdopodobnie sprawiał te same problemy z "martwym polem" w narożnikach, wynikającym z konieczności optycznego sprzęgnięcia okrągłego fotopowielacza z kwadratowym scyntylatorem. 

Sama sonda, oprócz większych rozmiarów i masy, nie wykazuje istotnych różnic w stosunku do SSA-1P. Napięcie pracy (1100-1400 V), bieg własny (2 cpm), amplituda impulsu (50 mV) oraz radiometry, do których można ją podłączyć (RUST, MSP, URL), są praktycznie takie same jak w SSA-1P.

Jeżeli ktoś dysponuje egzemplarzem sondy, jej zdjęciami, dokumentacją lub innymi informacjami, proszę o kontakt przez formularz bloga. Ze swojej strony mogę odwdzięczyć się skanami wspomnianego V tomu Katalogu automatyki i aparatury pomiarowej.

***

Zachęcam też do wspierania bloga, zarówno pośrednio, poprzez zakup dozymetrów [LINK], jak i bezpośrednio, przez Patronite lub BuyCoffeeTo 



08 marca, 2024

Radiometry Berthold Rato / F i Berthold LB1200

Firma Berthold Technologies GmbH (https://www.berthold.com/en/) jest renomowanym producentem sprzętu dozymetrycznego do zastosowań profesjonalnych. Wśród licznych wyrobów tej firmy znajduje się m.in. przenośny radiometr LB133 z cylindrycznym licznikiem proporcjonalnym, LB1210B z proporcjonalnym licznikiem powierzchniowym, radiometr uniwersalny LB2040 i wiele innych. 

Tym razem dzięki uprzejmości Czytelnika mogę przedstawić przenośny radiometr Rato / F. Jest to wariant miernika LB1200 bez możliwości podłączania sondy zewnętrznej, za to z dwoma licznikami G-M, zapewniającymi szeroki zakres pomiarowy.


Przyrząd mierzy moc dawki promieniowania gamma oraz aktywność beta za pomocą wbudowanego licznika okienkowego Philips 18504 (odpowiednik ZP1400) z przesuwnym filtrem. Obok tego licznika znajduje się drugi, typu 18509/2, odpowiednik naszego DOI-80.


Oryginalnie okienko pomiarowe osłonięte było drucianą siateczką, jednak w prezentowanym egzemplarzu siatkę wymieniono na folię


Zasuwka filtra osłaniająca okienko wykonana jest ze stali nierdzewnej.


Dozymetr ma szeroki zakres pomiarowy (0,01 mR/h - 10 R/h, 10-120.000 cpm), podzielony na pięć podzakresów:
  • I - 0,01-1 mR/h (0,1-10 µSv/h), 10-1200 cpm
  • II - 0,1-10 mR/h (1-100 µSv/h), 100-12.000 cpm
  • III - 1-100 mR/h (10-1000 µSv/h), 1000-120.000 cpm
  • IV - 0,01-1 R/h (0,1-10 mSv/h)
  • V - 0,1-10 R/h (1-100 mSv/h)
Pomiaru aktywności dokonujemy na trzech pierwszych zakresach, używając jednej liniowej podziałki o czerwonej skali wyskalowanej od 10 do 1250 cpm co 10. Z kolei pomiar mocy dawki na zakresach I-IV odbywa się przy pomocy sąsiedniej skali z podstawową podziałką 0,1-10. Jedynie na najwyższym zakresie używamy osobnej skali logarytmicznej.


Radiometr obsługujemy za pomocą dwóch pokręteł. Jedno to włącznik z dodatkową pozycją testu zasilania. Drugie to przełącznik zakresów. 


Zasilanie odbywa się z wbudowanych akumulatorków, które ładujemy poprzez gniazdo na boku obudowy, podczas ładowania dozymetr musi być wyłączony.


Zerknijmy jeszcze do wnętrza:


Liczniki G-M umieszczone są w stalowej tulejce - grubszy to 18504, służący do pomiaru beta i gamma na zakresach I-IV, cieńszy to 18509/02, obsługujący pomiar gamma na najwyższym V zakresie.


Okienko pomiarowe licznika 18504, przez płytkę drukowaną prześwituje zarys osłony obu liczników.


I spód płytki drukowanej - pośrodku widoczne potencjometry do kalibracji poszczególnych zakresów


Schemat przedstawia się następująco:


Na wstępie wspomniałem o mierniku Berthold LB1200, którego odmianą jest przedstawiony tu Rato / F. Otóż oba mierniki są praktycznie identyczne, jednak LB1200 ma na przedniej powierzchni obudowy gniazdo do podłączenia sondy LB6511, zaś w korpusie większy licznik typu 18526. Licznik ten ma okienko o średnicy 27,8 mm i gęstości powierzchniowej 1,5-2 mg/cm2, zatem oprócz niskoenergetycznego promieniowania beta powinien rejestrować też silniejsze cząstki alfa.



Schemat wykazuje pewne modyfikacje w stosunku do Rato / F:


Pracę radiometru Berthold LB1200 można zobaczyć na tym filmie:

 

Sonda LB611 wygląda tak - ma identyczny licznik G-M jak radiometr:

https://picclick.de/EGG-Berthold-LB-6511-Sonde-BC12-185963618690.html#&gid=1&pid=2

Podłącza się ją przez wtyk jack 6,35, podłączenie sondy wyłącza licznik wbudowany w korpus radiometru. Sonda pozwala na pomiary małych aktywności w domku osłonnym LB7411, odcinającym promieniowanie tła naturalnego.

Na tym forum ktoś pomylił ją z mikrofonem z racji wspomnianego wtyku jack, nietypowego w sondach do dozymetrów.

https://gearspace.com/board/so-much-gear-so-little-time/542302-anybody-know-what-microphone.html

Czas na podsumowanie. Oba omawiane radiometry pomimo upływu lat pozostają w pełni funkcjonalnymi profesjonalnymi przyrządami o wysokiej jakości wykonania. Zaletą modelu Rato / F jest bardzo szeroki zakres pomiaru promieniowania gamma z jednoczesną możliwością mierzenia również aktywności beta. Z kolei LB1200 ma czulszy i większy licznik, zaś pełnię zalet pokazuje dopiero przy pracy z sondą zewnętrzną. Niestety mierniki te bardzo rzadko pojawiają się na rynku, zarówno krajowym, jak i zagranicznym, osiągają też wysokie ceny. Jeśli trafią w Wasze ręce, choćby były w stanie agonalnym, z pewnością warto je ratować.


***


Zachęcam też do wspierania bloga, zarówno pośrednio, poprzez zakup dozymetrów [LINK], jak i bezpośrednio, przez Patronite lub BuyCoffeeTo