08 grudnia, 2014

Radiometr uniwersalny RUST-3

Radiometr RUST-3 jest kompaktowym przyrządem przeznaczonym zarówno do pracy stacjonarnej, jak i terenowej, z wykorzystaniem szerokiej gamy sond licznikowych i scyntylacyjnych. Atest CLOR uzyskał w 1984 r. i od 1987 r. wyprodukowano łącznie 2000 egzemplarzy. Miernik ten jest więc drugim pod względem liczebności produkcji polskim przyrządem dozymetrycznym po radiometrze kieszonkowym RK-67/67-3 (5000). 

RUST-3 jest rozwinięciem RUST-2, opracowanego w 1969 r., a następnie dwukrotnie modyfikowanego (1972 - RUST-2S, 1975 - RUST-2S2). Zmiany znacznie rozszerzają funkcjonalność przyrządu:

  • skala w cps zamiast cpm
  • dwukrotnie szerszy zakres pomiarowy (10 tys. wobec 5 tys. cps)
  • zmienna stała czasu
  • 5 poziomów czułości wejścia zamiast 2
  • alarm progowy
  • zasilanie z wyjmowanej przystawki sieciowej
  • wbudowana, wyjmowana przystawka głośnikowa
  • współpraca z zewnętrznym rejestratorem i przelicznikiem

Przyrząd mierzy częstość impulsów z sond licznikowych i scyntylacyjnych, podłączanych przez typowy wtyk BNC-2,5, takich jak:

  • licznikowe: SGB-1P, -2P, -3P, -1R, -2R, -3R, -1D, 1DW, -2D, -1Z, -2Z
  • scyntylacyjne: SSA-1P, SSA-3P, SSU-3, SSU-3-2, LS-5a, SSNT-1, SSNT-2, SSNT-3
  • autorskie: USA-1, UBG-1, UABG-1, UBG-5
  • i wszystkie inne pracujące przy napięciu z zakresu: 375-700 i 900-1575 V.  

Wysokie napięcie regulujemy za pomocą dwóch pokręteł, pełniących jednocześnie funkcję wyłącznika głównego i testu zasilania:

  • regulacja zgrubna: wyłączony, 375, 550, 900, 1075, 1250, 1425 V
  • regulacja dokładna: test zasilania, 0, 25, 50, 75, 100, 125, 150 V

W zakresie jest jak widać "dziura" między 700 a 900 V, najwyraźniej nie istniały sondy wymagające takiego napięcia pracy. Swoją drogą, we wcześniejszych wersjach "dziura" była szersza (RUST-2 - 650-1000 V, RUST-1 - aż 425-1100 V).

Radiometr wyskalowany jest w impulsach na sekundę (cps) w zakresie 0,1-10.000 cps. Zakres pomiarowy podzielono na 8 podzakresów:

  • 0,1-3 co 0,1
  • 0,2-10 co 0,2
  • 1-30 co 1
  • 2-100 co 2
  • 10-300 co 10
  • 20-1000 co 20
  • 100-3000 co 100
  • 200-10000 co 200

Dwa ostatnie zakresy, oznaczone na czerwono, przeznaczone są do pomiaru z użyciem sond scyntylacyjnych, w przypadku liczników G-M przy tak dużej częstości zliczania wynik obarczony jest dużym błędem z uwagi na czas martwy licznika.

Wynik podawany jest na mikroamperomierzu MEA-33 o dwóch podziałkach logarytmicznych, odpowiadających dwóm najniższym zakresom. 

Na wyższych zakresach wartości podziałek mnożymy odpowiednio:

  • górna skala - x10 (100 cps), x100 (1000 cps), x1000 (10.000 cps)
  • dolna skala - x10 (30 cps), x100 (300 cps), x1000 (3000 cps)

Skala jest pokryta farbą okresowego świecenia (tak jak we wszystkich RUST-2), dodatkowo może być podświetlana przyciskiem chwilowym (funkcja wprowadzona już w RUST-2S2).


Stała czasu jest regulowana skokowo, do dyspozycji mamy 6 wartości: N (0,3 s), 1, 3, 10, 30, 100 s. Przy krótszej stałej czasu miernik szybciej reaguje na zmiany odczytu, ale wynik podlega większym wahaniom. Przy najniższych zakresach zalecane jest użycie długiej stałej czasu (30 i 100 s). Najkrótsza stała czasu (N), oznaczona na czerwono, służy do pomiaru na dwóch najwyższych zakresach. 


Celem uzyskania najwyższej dokładności wskazań czas pomiaru po wybraniu stałej czasu powinien wynosić minimum pięciokrotność tej stałej. Ponieważ jest to kłopotliwe przy dłuższych stałych (5x100 s = 8,3 minuty!), instrukcja zaleca pomiar przy krótkiej stałej i stopniowe jej wydłużanie.

Czułość wejścia to najrzadziej zmieniany parametr, ustawiamy go następująco:

  • sonda scyntylacyjna ze scyntylatorem plastikowym - 25 mV
  • sonda scyntylacyjna ze scyntylatorem NaI(Tl) - 50 - 100 mV
  • sonda z licznikiem G-M - 50 - 100 mV 

W razie wątpliwości zaczynamy od 250 mV i zmniejszamy, obserwując, czy wskazania rosną. Zatrzymujemy się, gdy dalsze zmniejszanie nie powoduje wzrostu wskazań.

Alarm progowy sygnalizuje przekroczenie 20, 40, 60, 80 lub 100% każdego zakresu. Pokrętło wyboru progu służy również do włączenia dźwiękowej sygnalizacji impulsów (pozycja IND), niestety tym samym wyłączymy alarm progowy. 

Źródłem dźwięku jest głośniczek umieszczony w przystawce głośnikowej PS-3, zamocowanej dwiema śrubami w gnieździe tylnej ścianki. 

Jeśli pracujemy w terenie, możemy wymontować tą przystawkę i jej gniazdo zasłonić specjalną zaślepką z wyposażenia radiometru - zmniejszymy masę przyrządu, a także zapewnimy mu kroploszczelność.

Dźwięk impulsów jest też wyprowadzony na styku O i P gniazda o trzech stykach (R, O, P) z lewej strony radiometru, Możemy do nich podłączyć słuchawkę SM-73, przystawkę głośnikową PS-1 i PS-2 albo dowolny głośniczek czy wzmacniacz.


Do tych gniazd podłączamy też rejestrator i przelicznik.

Radiometr może się wydać nieco skomplikowany, zamieszczam więc instrukcję "szybki start":
  • Wyjściowe ustawienie pokręteł:
    • WN górne - WYŁ
    • WN dolne - 0
    • zakresy - 10 cps
    • stałe czasu - 3 cps
    • czułość wejścia - 250 mV
    • sygnalizacja - IND
  • Ustawiamy pokrętła jak wyżej. 
  • Podłączamy zasilanie (sieć lub bateria/zasilacz). 
  • Podłączamy sondę do wtyku z prawej strony.
  • Sprawdzamy zasilanie - pokrętło dokładnej regulacji napięcia na pozycji KONTR. BAT, wskazówka powinna wychylić się prawie do końca skali (podziałki 8-9)
  • Wybieramy wysokie napięcie odpowiednie dla zastosowanej sondy. Wartość powinna być podana w karcie badania, jak jej nie mamy, podpowiedzią może być rodzaj detektora w naszej sondzie:
    • 400 V dla liczników STS-5, SBM-21, BOI-33, STS-6, SBM-19, BOI-53 (sondy SGB-1P, SGB-3P, SGB-1D)
    • 500 V dla liczników DOB-50, DOB-80, DOI-80, DOI-30 (sonda SGB-1D z wkładką rozszerzającą zakres, SGB-2D)
    • 600 V dla liczników okienkowych AOH, BOH (sonda SGB-2P, SGB-1R)
    • 900-1400 V dla scyntylacyjnych SSA-1P, SSU-3-2, SSNT itp.
  • Napięcie zwiększamy powoli, obserwując wskazania, gdy radiometr zacznie zliczać, dodajemy jeszcze 30-60 V. 
  • Pomiar najlepiej zaczynać na podzakresie 10 cps, gdyż większość sond ma bieg własny na poziomie 1-3 cps. 
  • Jeśli sonda ma bardzo niski bieg własny (np. SSA-1P), wówczas po każdej zmianie napięcia możemy zbliżyć do sondy źródło o umiarkowanej aktywności.

Pracę radiometru z sondą SGB-2P można obejrzeć na tym filmie:


Uniwersalna sonda scyntylacyjna SSU-3-2 ze scyntylatorem ZnS(Ag) przeznaczonym do pomiaru promieniowania alfa:





Zasilanie odbywa się z baterii (6x R-20 w 3 tubach po 2 sztuki) albo z przystawki zasilania sieciowego PZ-3, umieszczonej w gnieździe tylnej ścianki i przymocowanej na dwie śruby. 


Podłączenie przystawki do sieci odłącza baterie, nie ma potrzeby ich wyjmowania, mogą pełnić funkcję podtrzymania zasilania. 

UWAGA - nie podłączać przystawki do sieci bez radiometru! Pamiętajmy też, że wyłączenie radiometru (pokrętło WN w pozycji WYŁ) nie odcina przystawki zasilającej od sieci! Dlatego też po zakończonej pracy trzeba odłączyć radiometr od gniazdka. 

Producent przewidział też przystawkę zasilania napięciem 12 V z akumulatora samochodowego, oznaczoną PZA-3-2. Pojawia się na schemacie w fabrycznej instrukcji obsługi, nie ma jej jednak w wyszczególnieniu standardowego wyposażenia radiometru.

Możliwe, że stanowiła wyposażenie dodatkowe, oferowane na specjalne zamówienie.

Komorę baterii otwieramy, wykręcając obie przystawki (sieciową PZ-3 i głośnikową PS-3), a następnie ostrożnie wysuwając tylną ramkę obudowy, umieszczoną na wcisk.



Baterie umieszczone są w plastikowych rurkach po 2 sztuki. 




Testu baterii dokonujemy w położeniu dolnego pokrętła wysokiego napięcia, oznaczonego KONTR. BAT - mikroamperomierz działa wówczas jak woltomierz o skali do 10 V. Test ten działa również przy zasilaniu z sieci. Minimalne napięcie zasilania to 6 V. 


Przy pracy w terenie przystawkę sieciową można wykręcić i zastąpić zaślepką, tak samo jak przystawkę głośnikową. Spadek masy przyrządu (głośnikowa - 200 g, sieciowa - 490 g) zostanie niestety wyrównany z naddatkiem przez baterie (6 x 95 g), ale brak przystawek zapewni kroploszczelność przyrządu.

Skoro już jesteśmy przy szczelności - deklarowany stopień ochrony to IP-31, czyli:

  • 3 - ochrona przed dostępem do części niebezpiecznych narzędziem, ochrona przed obcymi ciałami stałymi o średnicy 2,5 mm i większej
  • 1 - ochrona przed padającymi kroplami wody

Radiometr jest przewidziany do pracy w terenie, choć jego gabaryty (285x115x210 mm) i masa (4 kg bez baterii i przystawek) dają się we znaki, szczególnie po dłuższym czasie. Jeśli planujemy pomiary w terenie, polecam użycie wyściełanej torby fotograficznej z szerokim paskiem z poduszką na ramię, gdyż fabryczny pasek jest bardzo cienki, zdecydowanie za cienki jak na tak ciężki sprzęt.

Zerknijmy do wnętrza - RUST-3 to nowoczesna konstrukcja na tranzystorach i układach scalonych. Z prawej widoczne gniazdo wyglądające jak RS-232C, służy ono do podpięcia przystawki zasilającej przy otwartej obudowie radiometru, kabel znajduje się w fabrycznym zestawie, o którym za moment:

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=65&topic=36

Radiometr dostarczany był w sztywnej drewnianej walizce z przegródkami:

Walizka mieści radiometr, sondę (jedną, choć najczęściej pakowano dwie, zwykle SGB-1P i SGB-2P), dokumentację oraz dodatkowe wyposażenie.


Przyjrzyjmy się akcesoriom, wyliczonym przez instrukcję obsługi:

  • słuchawka SM-73
  • pas nośny (początkowo skórzany, później z nylonowej plecionki)
  • podpórka, ułatwiająca pracę stacjonarną
  • zaślepki na gniazda przystawek: zasilania i głośnikowej
  • zapasowe bezpieczniki do przystawki zasilającej
  • oprawy ogniw (3 szt.)
  • przewód łączący z rejestratorem
  • przedłużacz do podłączenia przystawki zasilającej przy otwartej obudowie (kabel z dwoma wtykami D-9 takimi jak do portu szeregowego RS-232C)

Widoczna na zdjęciu podstawka utrzymuje radiometr w pozycji pod kątem względem powierzchni, na której stoi miernik, bardzo ułatwiając pracę:


Radiometr występuje w czterech wersjach językowych: polskiej, angielskiej i dwóch rosyjskich (jako uniwersalnyj radiometr i izmieritiel' skorosti sczjota).



Na sam koniec przytoczę wzmianki o tym przyrządzie w branżowej literaturze. RUST-3 jest wspominany jako nowe opracowanie w Zbiorze wykładów z seminarium na temat zastosowania wyrobów techniki jądrowej, które odbyło się w Warszawie w dn. 13-14 maja 1974 r.

https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/09/374/9374297.pdf

Jak widać, od 1975 r. miał być stopniowo wprowadzany do produkcji, razem z RK-10, ALDO-3 i URL-2. Ostatecznie jednak najpierw opracowano RUST-2S-2 (1975), a RUST-3 musiał poczekać do początku lat 80.

Przyrząd był stosowany do pomiarów aktywności jodu-131 w tarczycach dzieci po katastrofie w Czarnobylu. Zdjęcie możemy zobaczyć w albumie upamiętniającym 60-lecie CLOR:

https://promieniowanie.blogspot.com/2024/11/album-clor-1957-2017-kronika-i.html


RUST-3 z sondą SGB-1P porównany z RUST-2, cyt. za: W. Gorączko, Podręcznik ochrony radiologicznej, Poznań 2011.


RUST-3 i najpopularniejsze sondy, cyt. za:
A. Skłodowska, B. Gostkowska, Promieniowanie jonizujące a człowiek i środowisko, Warszawa 1994

Pomimo upływu lat RUST-3 nadal jest używany w wielu placówkach naukowych., m.in. w CLOR i NCBJ. Pamiętajmy jednak, że jego wartość dla dozymetrysty amatora zależy od posiadanych sond, tak samo jak innych uniwersalnych radiometrów. Miernik początkowo może wydawać się skomplikowany w obsłudze, ale to kwestia przyzwyczajenia. Zaletą jest również niezawodna elektronika (rzadko trafiają się uszkodzone), w przeciwieństwie do bardzo awaryjnego RUST-2.

W wielu zastosowaniach RUST-3 może być zastąpiony przez UDR-1 i UDR-2, które są przyrządami cyfrowymi, o znacznie szerszych możliwościach (precyzyjna, bezstopniowa regulacja) i jednocześnie mniejszych gabarytach i masie. Radiometry te jednak mają problem z wydajnością przetwornicy WN powyżej 1300 V, o czym przekonałem się podczas testów sondy LS-5a, pracującej przy 1350-1380 V. Tak więc w niektórych przypadkach RUST-3 nadal będzie niezastąpiony.


***

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



Brak komentarzy:

Prześlij komentarz

Jeśli znajdziesz błąd lub chcesz podzielić się opinią, zapraszam!

[komentarz ukaże się po zatwierdzeniu przez administratora - treści reklamowe i SPAM nie będą publikowane!]