Blog o promieniowaniu jonizującym, dozymetrii i ochronie radiologicznej. Zwalcza mity związane ze zjawiskiem radioaktywności i przybliża wiedzę z zakresu fizyki jądrowej oraz źródeł promieniowania w naszym otoczeniu.
Przyszła do mnie paczka z zamówionymi tubami G-M. Elementy pochodzą ze starych zapasów i pozwolą mi postawić na nogi mój RGBT-62. Tuba STS-5 to najpopularniejsza radziecka tuba, jej cywilny odpowiednik SBM-20 oraz SBM-20-1 używane są w dozymetrach Sosna, Polaron, RKSB-104, Biełła i w wielu konstrukcjach amatorskich. BOI-33 to polski odpowiednik STS-5, a BOB-33 wykonana ze szkła, jest jej starszą wersją, nieco mniej czułą na promieniowanie beta i wrażliwszą na uszkodzenie. DOB-50 to tuba odpowiadająca za średni zakres w rentgenoradiometrach DP-66 i DP-66M (za najniższy odpowiada tradycyjnie STS-5, podobnie jak w radzieckich DP-5).
Po przetestowaniu wszystkich tub w moim DP-5B mogę stwierdzić, że różnice w czułości są niewielkie. Metalowe tuby mają grubość ścianki rzędu 40-50 mg/cm2 i przepuszczają promieniowanie beta od energii 500 keV, natomiast szklane ze ścianką 70 mg/cm2 dopiero od 700 keV. Co ciekawe, DP-5B miał fabrycznie zamontowaną... SBM-20 zamiast jej wojskowego odpowiednika STS-5, co więcej STS-5 ledwo wchodziła w mocowania, gdyż była minimalnie za długa. Reszta na filmie:
Niedługo postaram się porównać te tuby z użyciem radiometru RGBT-62 - zobaczymy, o ile więcej wykryją rozpadów na minutę, choć rewelacji się nie spodziewam.
Tymczasem coś od naszych zachodnich sąsiadów. Miernik trochę podobny do czechosłowackiego RGBT-62, ale nieco bardziej zaawansowany. Może pracować zarówno jako radiometr, z wykorzystaniem zewnętrznej sondy (zakres 0,25-25 mR/h, najniższa działka 0,01mR/h) oraz jako rentgenometr, wtedy wykorzystuje czujnik ukryty w korpusie i osłonięty dodatkowymi blachami (zakres 0,25-250R/h). Miernik jest zasilany z 2 baterii R-20 i wymaga regulacji napięcia przed pracą. Co ciekawe, skala jest podświetlana na inny kolor podczas testu baterii (żółtawy) i podczas ustawiania napięcia oraz pomiaru (akwamaryna). W sumie to powinni dać jeden kolor dla czynności "technicznych" (kontrola/regulacja) i jeden dla pomiaru. Obsługa jest intuicyjna, nawet nie musiałem czytać skróconej instrukcji przymocowanej na blaszce. Przedział baterii ma pokrywkę na panelu czołowym, z boku umieszczone jest gniazdo słuchawek, a całość - dość ciężka - była noszona w pokrowcu z podgumowanej tkaniny, razem z przedłużką do sondy i akcesoriami.
Mój egzemplarz ma niestety stłuczoną tubę w sondzie (jakaś szklana, zasilana napięciem 240V), więc mogłem sprawdzić tylko wyższy zakres, zaczynający się od 0,25 R. Zakresy są nawet oznaczone - połowa gałki ma cyfry na żółto, z podpisem "sonde" :) Obrócenie gałki na pozycje oznaczone srebrnymi cyframi odłącza zasilanie sondy. Sonda niestety jest przystosowana tylko do pomiaru emisji gamma - korpus z aluminiowej rurki bez żadnego okienka, uszczelniony gąbką, by tuba się nie obijała -jak widać nieskutecznie. Na szczęście przyszedł transport tub i mogłem wreszcie przetestować miernik. Szklane tuby typu BOB-33A są bardziej czułe na słabą betę niż metalowe STS-5, ale nie zaryzykuję powtórki z rozrywki ;)
Test obu zakresów i procedura włączania ukazane zostały na tym filmie:
A tutaj parę fotek urządzenia:)
Panel czołowy - widoczne pokrętło regulacyjne, przełącznik zakresów (i jednocześnie sond pomiarowych), pokrywa baterii i przełącznik trybu pracy. Obsługa jak we wszystkich tego typu przyrządach - kontrola zasilania (Kontr.), regulacja napięcia (Abgleich), praca (Messen). Jak widać, sonda zewnętrzna powinna mierzyć w trybie 15 s, wewnętrzna 45, muszę zobaczyć, co się stanie, jak zrobię odwrotnie :)
Sonda wraz ze zbitą tubą. A dziwiłem się, czemu potrząsanie sondą wywołuje gwałtowny skok wskazań ;)
Tu specyfikacja tuby - tylko gdzie ją dostać?
Podświetlenie podczas pomiaru.
Podświetlenie podczas kontroli napięcia.
Zasilanie 2x R-20 - standard. Łatwiej wymienić baterię niż w RGBT-62, nie trzeba wyciągać z futerału.
Tuba wewnętrznego zakresu - z lewej u góry, w mosiężnej osłonie.
Nie planowałem rozbiórki sondy od tego rentgenoradiometru, ale przysłany RGBT-62 bez tuby G-M wymusił czasowe "pożyczenie" brakującego elementu. Sama rozbiórka nie była prosta, Sowieci znani są z masywnych konstrukcji, a zielona farba blokująca gwint, w połączeniu z korozją nie ułatwiły mi pracy. Dekiel z osłoną okienka daje się łatwo wyjąć po odkręceniu małej śrubki używanej jako podpórka przy kładzeniu sondy na źródle kontrolnym lub skażonej powierzchni. W środku znajdujemy osłonę z PET, której za Chiny nie daje się ruszyć. Od strony kabla mamy dwie mufy - większą, trzymającą płytkę drukowaną w korpusie sondy, i mniejszą, która trzyma uszczelkę kabla. Trzeba odkręcić większą, tylko przydatne będzie imadło i klucz francuski. Przyda się też WD-40. Nie chcąc iść do piwnicy napsikałem WD-40, a skoro nie dało to efektu - podgrzałem mufę nad palnikiem spirytusowym i opukałem delikatnie. Puściła od razu :) Środek wygląda jak następuje:
Sonda na drugiej stronie płytki drukowanej ma lampy, których rolą (tak sądzę) jest wzmacnianie impulsów - gdy zbliżamy źródełko, widać zwiększenie częstotliwości wyładowań:
Przyrząd ten produkowano w Czechosłowacji w latach 60. na
potrzeby armii (CSLA). Przeznaczony był do pomiaru skażeń emiterami beta, jak
również niskich poziomów promieniowania gamma. Jego oznaczenie rozwijamy jako „radiometr
beta gamma tranzystorowy wzór 62 odmiana a”. RBGT-62a stanowi modyfikację
wcześniejszego, znacznie rzadszego modelu RBGT-62, od którego różni się rodzajem
tranzystorów i brakiem przetłoczenia na boku obudowy. Pod względem eksploatacji oba mierniki są identyczne.
RBGT-62a był stosowany również przez Siły Zbrojne PRL,
potoczne zwane Ludowym Wojskiem Polskim, zanim opracowano rentgenoradiometr DP-66
i jego kolejne wersje. Stąd też dużo egzemplarzy ma polską instrukcję i
oznaczenia na obudowie, choć odbiór techniczny jest czeski.
Przyrząd mierzy aktywność beta i moc dawki gamma za pomocą
typowego licznika STS-5 umieszczonego w sondzie z obrotową przesłoną. Możemy ją
ustawiać w 3 pozycjach:
β1 – licznik odsłonięty
β2 – licznik osłonięty przesłoną z dziurkami, która 10x
osłabia promieniowanie beta
γ – licznik całkowicie zasłonięty, pomiar tylko emisji gamma
Na czas szkolenia korpus sondy z wycięciami pokryty był cienką folią w kolorze czerwonym, chroniącą wnętrze przed skażeniem i uszkodzeniami. W razie wojny instrukcja zalecała zerwać tą folię po przecięciu wzdłuż, aby uzyskać większą czułość na promieniowanie beta. Dla ochrony przed skażeniami na sondę naciągano "prezerwatywy" z cienkiej gumy.
Mikroamperomierz wyskalowany jest tylko w jednostkach
aktywności powierzchniowej – rozpadach na minutę z centymetra kwadratowego. Przy
pomiarach mocy dawki musimy samodzielnie przeliczać, przyjmując 2500
rozp/min/cm2 = 1 mR/h (~10 µSv/h). Przelicznik podany jest w lewym dolnym rogu skali, niestety czerwona farba wypłowiała w większości egzemplarzy i nie jest czytelna:
Takie rozwiązanie nieco dziwi, praktyczniejsza byłaby
dodatkowa podziałka, jednak przyrząd jest przeznaczony przede wszystkim do
pomiaru aktywności, pomiar mocy dawki jest wtórny.
Zakresy pomiarowe przedstawiają się więc następująco:
I
beta: 10.000 - 250.000 rozp/min/cm2 z podziałką co 10.000
beta z przesłoną x10: 100.000 - 2.500.000 rozp/min/cm2 z podziałką co 100.000
gamma: 4 - 100 mR/h (~40-1000 µSv/h)
II
beta: 1000 - 25000 rozp/min/cm2 z podziałką co 1000
gamma: 0,4 - 10 mR/h (~4-100 µSv/h)
III
beta: 100 - 2500 rozp/min/cm2 z podziałką co 100
gamma: 0,04 - 1 mR/h (~0,4-10 µSv/h)
***
Aby uruchomić miernik, musimy najpierw podłączyć sondę do
pulpitu pomiarowego, gdyż jest ona przechowywana osobno, w specjalnej kieszeni
pod pokrywą futerału.
Sonda podłączana jest przez wtyk koncentryczny, na czas nieużywania chroniony zakrętką na łańcuszku.
Następnie włączamy przyrząd, przestawiając przełącznik
zakresów w pozycję KN i pokrętłem KN ustawiamy wskazówkę na znacznik
KN na skali. Potem wybieramy odpowiedni zakres pomiarowy, uszeregowane są
od najwyższego (I), na którym pomiar możemy prowadzić z przesłoną sondy w
położeniu B1 lub B2. Kolejne, coraz niższe zakresy (II i III) służą do pomiaru
w pozycji B1. Oczywiście na każdym z zakresów możemy też mierzyć moc dawki gamma
po ustawieniu osłony sondy w pozycji γ.
W zestawie powinno znajdować się beta-aktywne źródło kontrolne w formie prostokątnej płytki, zaszytej w prawej ściance futerału. Celem przetestowania miernika, zbliżamy sondę do wewnętrznej strony futerału w tym miejscu.
Czas półrozpadu strontu-90 wynosi 28 lat, zatem od momentu wyprodukowania miernika i źródła (1964 r.) aktywność znacznie spadła. W prezentowanym egzemplarzu wynosi ok. 2200 rozp/min/cm2, pomiar przy użyciu RBGT-62a oscyluje między 2000 a 2500, czyli koniec I zakresu.
Ekranowanie jest na tyle skuteczne, że na zewnętrz futerału ledwo da się zmierzyć pojedyncze rozpady. Niestety większość RBGT-62a dostępnych na rynku ma usunięte źródła.
***
Przyrząd ma również dźwiękową sygnalizację impulsów. Impulsy mogą być podawane na słuchawkę, co pozwala wykryć
nawet nieznaczny wzrost wskazań, którego nie zarejestruje jeszcze
mikroamperomierz. W RBGT-62a jest to słuchawka jednouszna, wersja RBGT-62 miała typowe
słuchawki radiowe. Zwraca uwagę wtyk słuchawki, przypominający płaską wtyczkę sieciową,
w razie potrzeby można go zastąpić za pomocą 2 "bananów".
Czułość przyrządu jest bardzo dobra. Licznik STS-5, znany z wielu innych ówczesnych przyrządów (DP-5, DP-66) reaguje na większość "domowych" źródeł. Najsłabsze promieniowanie jest niestety nieco osłabiane przez folię na okienku pomiarowym i sporą odległość między krawędzią sondy a powierzchnią licznika.
Wadą jest stosunkowo długa stała czasu i duże fluktuacje wskazań, trzeba się wpatrywać we wskazówkę przez dłuższą chwilę, by ustalić punkt, w którym pojawia się najczęściej. RBGT-62a będzie najbardziej przydatny, jeśli mamy dużo źródeł beta-aktywnych, nawet o sporej aktywności, i chcemy mieć od razu gotowy wynik w rozpadach na minutę z centymetra kwadratowego.
Z praktyki wynika, że najczęściej będziemy stosowali zakres III i II, okresowo I przy pomiarach łącznej emisji najbardziej aktywnych źródeł. Podczas poniższego długiego testu z udziałem różnych "artefaktów" I zakres był potrzebny tylko przy skali od DP-63A (75k) i kontrolce od DP-66 (40 k). Nigdy zaś nie było potrzeby skorzystania z przesłony, rozszerzającej 10x zakres pomiaru aktywności beta.
Większość pomiarów gamma, z uwagi na solidne ekranowanie sondy, udało się wykonać na zakresie III (do 1 mR/h czyli ok. 10 µSv/h). Gorzej sprawdzał się RBGT-62a na początku zakresu, przy najsłabszych źródłach, gdzie wychylenia wskazówki od tła naturalnego były na tyle duże, że mogły maskować promieniowanie od źródła.
***
Skala, wskazówka i opisy pozycji przełącznika zakresów
pokryte są farbą okresowego świecenia, niestety na skutek upływu lat świeci ona
bardzo słabo, chyba że pomożemy jej ultrafioletem:
Zasilanie odbywa się z 2 ogniw R-20 (D) umieszczanej w komorze z zakręcaną, uszczelnianą pokrywą. Do jej otwarcia służy klucz, przymocowany żyłką do futerału..
Pobór prądu wynosi aż 67
mA, czyli jest dość spory. Miernik pracuje przy napięciu ogniw od 1,7 do 3,1 V, zatem powinien uruchomić się nawet przy częściowo rozładowanych. Czas pracy na jednym komplecie ogniw wg specyfikacji wynosi 50 godzin. Instrukcja nakazuje wyjmowanie ogniw po pracy i przechowywanie w specjalnej kieszeni z boku futerału. Zapis ten wynika z niskiej jakości ówczesnych ogniw cynkowo-węglowych, które miały tendencję do wylewania po nadmiernym rozładowaniu. Przy obecnych ogniwach alkalicznych lub akumulatorkach takie ryzyko nie zachodzi.
***
RBGT-62a jest prostą konstrukcją, możliwą do naprawy nawet w warunkach amatorskich.
Ze słabych punktów warto wymienić wrażliwy mikroamperomierz, który może ulec
uszkodzeniu w transporcie. Wspominają o tym nawet zagraniczne blogi, porównując RBGT-62a in minus z DP-5 [LINK]. Innym słabym punktem jest delikatne pokrętło KN do regulacji
napięcia – w jednym z moich egzemplarzy uległo całkowitemu rozkawałkowaniu podczas przesyłki, w drugim zupełnie go nie było.
Dozymetr przenoszony jest w skórzanej torbie z wytłoczoną nazwą miernika i numerem seryjnym - w ten sposób oznaczano też inne czechosłowackie przyrządy dozymetryczne.
Futerał mieści wszystkie akcesoria do RBGT-62a, takie jak:
sonda - w zapinanym na 3 napy uchwycie pod klapą futerału
zeszyt pracy połączony z instrukcją obsługi - w kieszonce za pulpitem pomiarowym
klucz do otwierania komory baterii - przymocowany do przegródki między komorami futerału
źródło kontrolne - zaszyte po w prawej ściance futerału
ogniwa (na czas nieużywania) - w prawej komorze
Książka pracy połączona jest z instrukcją obsługi - do pobrania TUTAJ. Zawiera wpisy kontroli skalowania, napraw, przeglądów, czasu pracy i przydziałów do jednostek wojskowych.
Prezentowany egzemplarz nosi datę fabrycznej kontroli technicznej 13.11.1964 r. W eksploatacji był aż do roku 1987, w którym odbył przeszedł ostatnie wzorcowanie, ważne do 1989 r.
W międzyczasie przeszedł dwie naprawy średnie (przełącznika w 1974 r. i kabla sondy w 1987 r.), zaś w latach 1981-1983 był niesprawny, dopóki nie wymieniono licznika STS-5.
RBGT-62a, podobnie jak inne starsze mierniki promieniowania (np. D-08), po wycofaniu z wojska, przekazywano Obronie Cywilnej. Wspomina o nim Katalog podstawowego sprzętu Obrony Cywilnej z 1981 r.
Zerknijmy jeszcze na różnice między RBGT-62a i wspomnianym na początku jego poprzednikiem, sygnowanym RBGT-62. Różnice są kosmetyczne, najbardziej zwraca uwagę przetłoczenie wzdłuż komory baterii na boku korpusu RBGT-62:
Od strony elektronicznej różnice są bardziej istotne: RBGT-62 miał 3 tranzystory PNP, zaś RBGT-62a 3 tranzystory NPN i jeden PNP, inny był też układ połączeń. Zamieszczam schemat nowszej wersji:
Podsumowując, RBGT-62a to nadal w pełni funkcjonalny przyrząd o dużej czułości, ciekawa alternatywa wobec DP-66 i pochodnych. Należy jednak liczyć się ze zużyciem elektroniki, podatnością mikroamperomierza na uszkodzenia i koniecznością odłączania sondy przed zamknięciem futerału. Niewątpliwą zaletą będzie skala w jednostkach aktywności powierzchniowej, pozwalająca na wiarygodny pomiar aktywności beta, niestety jednocześnie pomiar mocy dawki gamma będzie utrudniony. Na rynku pojawiają się co jakiś czas pojedyncze egzemplarze w różnym stopniu skompletowania, niekiedy tylko same pulpity pomiarowe. Sprawny egzemplarz z pełnym wyposażeniem będzie z pewnością cennym nabytkiem kolekcjonerskim.
Plusy
duża czułość
skala w jednostkach aktywności powierzchniowej
szeroki zakres pomiaru aktywności beta (100 - 2,5 mln rozp/min/cm2)
prostota konstrukcji
Minusy
spore wahania wyniku
konieczność przeliczania jednostek przy pomiarze gamma
konieczność odłączania sondy przed zamknięciem futerału
wrażliwy mikroamperomierz
***
Podoba Ci się mój blog i chcesz wesprzeć twórcę? Zapraszam na Patronite - https://patronite.pl/
Radzieckie rentgenometry DP-63A pojawiają się na polskim rynku dość rzadko. Są to nietypowe przyrządy z zakresem całkowitym pomiędzy 0,1 a 50 R/h, posiadające również możliwość indykacji promieniowania beta (bo o pomiarze trudno tu mówić, skala jest tylko w rentgenach na godzinę). Zakres pomiarowy podzielony jest na dwa podzakresy - niższy do 1,5 R/h i wyższy - do 50 R/h. Skale do obu podzakresów są oddzielne, pomiaru dokonuje się, wciskając przyciski w gumowych osłonach na panelu czołowym miernika.
W podręcznikach od PO stale nazywany "indykatorem" :)
Rentgenometr jest mały, przypomina futerał od lornetki 6x30, i lekki jak na wojskowe standardy - tylko 750 g. Zasilany jest dwoma nietypowymi ogniwami 1,5V, ale można z tektury falistej zrobić przejściówki na standardowe paluszki R6 (AA). Test zasilania uruchamia się, naciskając oba przyciski zakresów - strzałka powinna wychylić się poza trójkąt pośrodku skali. Przy pomiarze wciskamy przycisk odpowiadający żądanemu zakresowi. Jeśli chcemy sprawdzić, czy występuje emisja beta, naciskamy inny przycisk znajdujący się na przedniej ścianie urządzenia - odsłania on okienko przed tubami G-M, "wpuszczając" cząstki beta do tub.
Miernik oparty jest na dwóch szklanych licznikach Geigera, po jednym dla każdego zakresu. Na zdjęciu u góry znajduje się prostownik selenowy, pod nim licznik SI-3BG a poniżej SI-10BG.
Co ciekawe, pod tubami umieszczono kontrolkę B-8, jak piszą Rosjanie - Реальная активность б-8 - 250 000 распадов в минуту по слабой(0.53 МЭв) и жесткой (2.27 МЭв) - "faktyczna aktywność 250 000 rozp./min. słabej 0,53MeV i silnej (2,27MeV) [bety]. Nie rozumiem tylko, jak silna beta od Sr90+Y90 nie wpływa na działanie tub G-M, zwłaszcza przy indykacji promieniowania beta? Podejrzewam, że analogicznie do sygnalizatora schronowego DP-64, układ pomiarowy ma za niską czułość, by wykryć promieniowanie kontrolki, a do testu obniża się jego czułość wielokrotnie.
To jedna niespodzianka, drugą jest skala, pokryta w całości farbą okresowego świecenia, która daje... 5.5 mR/h gammy i drugie tyle bety (wg Rosjan - 24 mln rozp./min.). Więcej informacji tutaj. Skalę można dość łatwo wymontować (dociska ją sprężynującą blaszka), ale lepiej tego nie robić z uwagi na możliwość skażenia niewidocznymi drobinkami silnie aktywnej farby.
Wynikają z tego dwie konkluzje - miernik taki może być wygodnym "źródełkiem" do eksperymentów - oraz może przysporzyć kłopotów. Jakiś czas temu głośna była sprawa DP-63A, nabytego na jarmarku dominikańskim w Gdańsku, który narobił zadymy przy próbie wwiezienia go do Szwecji. Swoją drogą, trudno o gorszy kraj do przywożenia takich rzeczy, z ich hoplem na punkcie ekologii (choć przy Czarnobylu to oni podnieśli raban, za co im chwała).
Tak czy inaczej, miernik przyda się jedynie jako kolekcjonerski gadżet lub wygodne "źródełko" do badania przenikliwości promieniowania, jego osłabienia itp. Poniżej praktyczna demonstracja zasady odwróconych kwadratów - jak widać, gwałtowny wzrost mocy dawki występuje dopiero przy zbliżeniu się na odległość 10 cm.:
Poniżej radziecka instrukcja posługiwania się tym miernikiem, zaczerpnięta z podręcznika Obrony Cywilnej, zgodnie z zasadą ad fontes (łac. "do źródeł"):
Poniżej 3 egzemplarze, z czego jeden w wersji DP-63, bez litery A (źródło - Forum RHBZ):
Na koniec plansza ze szkoleniowym schematem miernika (ros. makiet-schema):
.JPG)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
