Szkolny radioindykator z licznikiem Geigera "Biofiz"

Trafił mi się na Allegro szkolny radioindykator z licznikiem Geigera-Mullera, służący do prostych eksperymentów z promieniowaniem (przenikliwość, zasięg, tło naturalne itp.). Wyprodukowano go w latach 60. w Fabryce Pomocy Naukowych w Poznaniu, znanej później pod nazwą "Biofiz".

Urządzenie umieszczone jest w drewnianej obudowie z wyciętym okienkiem pomiarowym, przez które możemy zauważyć szklaną tubę Geigera typu BOB-33, wyprodukowaną przez Przemysłowy Instytut Elektroniki (PIE):

 Układ elektroniczny jest bardzo prosty - zawiera jedną lampę elektronową ECC-85 (podwójna trioda), głośniczek, neonówkę, 5 kondensatorów i 9 oporników,  tym 1 regulowany. Impulsy rejestrowane przez licznik GM są sygnalizowane za pomocą trzasków w głośniczku i błysków neonówki, tak samo jak w kieszonkowym radiondykatorze RIK-59. Całość zmontowano bez płytki drukowanej, na chassis z kawałka stalowej blachy ocynkowanej, do której dolutowano przewody idące do "masy":



Uproszczona konstrukcja powoduje konieczność stosowania zewnętrznego zasilacza, a w zasadzie dwóch podłączanych do gniazd na wtyki "bananowe" znajdujących się z tyłu przyrządu. Jeden zapewnia napięcie żarzenia dla lampy elektronowej wynoszące 6,3 V (typowe napięcie żarzenia w starych radiach z lampami o oznaczeniu zaczynającym się na E). Pobór prądu przez obwód żarzenia wynosi 0,4 A podczas pracy przyrządu i nieco więcej przez pierwsze sekundy, zanim włókno się rozgrzeje. Obwód żarzenia można zasilać zarówno prądem stałym, jak i zmiennym. Drugi zasilacz podłączamy do wtyków z oznaczeniem polaryzacji, a jego napięcie - uwaga, stałe! - powinno wynosić ok. 200-230 V. Najlepiej użyć autotransformatora z podłączonym mostkiem prostowniczym, na którego wyjściu równolegle podłączymy kondensator.

Napięcie zwiększamy stopniowo pod kontrolą woltomierza. Pamiętajmy, że za kondensatorem napięcie będzie 1,41x wyższe niż na wyjściu transformatora. Uruchamiając radioindykator zauważymy, że w pewnym momencie zacznie pojawi się buczenie, a w miarę dalszego zwiększania napięcia usłyszymy pojedyncze trzaski i zobaczymy mignięcia neonówki pochodzące od tła naturalnego. Warto wtedy jeszcze trochę podnieść napięcie i już możemy używać przyrządu. Jeżeli neonówka nie świeci lub świeci ciągle, zamiast migać w takt impulsów, należy przy włączonym sprzęcie obracać potencjometrem znajdującym się na chassis. Reguluje on napięcie zapłonu neonówki, możemy nim ustawić bądź wyraźne miganie, bądź też jedynie niewielkie zmiany jasności pod wpływem impulsów, oczywiście możemy też ją włączyć na stałe lub zupełnie zgasić, zostawiając tylko dźwięk z głośniczka. Poniżej schemat ideowy oraz montażowy autorstwa Michała (pozdrowienia!), wykonany na podstawie dwóch egzemplarzy (istotne różnice występują w oporniku R9):

Oryginalnie do zasilania radioindykatora przewidziano zasilacz, nieściśle nazwany "anodowym", z dwoma wyjściami - 220 V prądu stałego i 6,3 V zmiennego:

https://allegro.pl/oferta/zasilacz-anodowy-bcm-9242143102

Szklana tuba BOB-33 polskiej produkcji wykazuje dużą czułość zarówno na naturalne tło promieniowania, jak i na słabo aktywne źródła np. szkło uranowe. Tuba umieszczona jest na zaciskach przymocowanych od wewnątrz do górnej ścianki obudowy indykatora, zaś nad nią wycięto otwór na prawie całej długości tuby, zaklejony od wewnątrz przezroczystą folią (celuloid?).  Folię umieszczono na dnie wycięcia, zatem faktyczna odległość od ścianki tuby wynosi kilka milimetrów, co ułatwia przenikanie miękkiego promieniowania. Z kolei drewniana obudowa w większości tłumi promieniowanie większości powszechnie spotykanych źródeł (zegarki, siatki żarowe, minerały), a nawet silniejszych próbek beta-aktywnych. Prowadząc doświadczenia mamy więc pewność, że promieniowanie dociera tylko przez szczelinę odsłaniającą licznik, nie ma zjawiska "puszczania" promieniowania bokami obudowy, jak w drogim, lecz niedopracowanym dozymetrze Gamma Scout.

Relatywnie duża czułość nie zmieni faktu, że jest to jedynie indykator, w dodatku dość uciążliwy w obsłudze z racji nietypowego sposobu zasilania. Z drugiej strony prostota konstrukcji ułatwia naprawy we własnym zakresie - liczba elementów, które mogą się zepsuć, jest naprawę minimalna, łatwo je sprawdzić i wymienić. Jak ktoś chce, może zbudować miniaturowy zasilacz przypięty na stałe do zacisków zasilania, co wyeliminuje zewnętrzną maszynerię niezbędną do uruchomienia sprzętu. Można też podjąć próbę podłączenia wskaźnika wychyłowego i wyskalowania przyrządu. Zaletą urządzenia jest też niska cena i relatywnie duża podaż na rynku.

***

Co ciekawe, poprzedni egzemplarz podłączyłem pod 220 V prądu ZMIENNEGO i działał, jedynie neonówką świeciła cały czas, zamiast migać w rytm impulsów. Obecny indykator nie chciał działać pod napięciem zmiennym, musiałem użyć mostka i kondensatora. Przy pracach z tego typu urządzeniami pamiętajmy o BHP - wszelkich przełączeń dokonujmy po wyłączeniu napięcia i stosujmy komponenty o właściwym napięciu pracy. Szczególnie dotyczy to kondensatorów, które lubią wybuchać z dużym hukiem i smrodem, brudząc cały pokój lepkimi kawałeczkami folii (been there, done that).

Poniżej jeszcze dwa inne egzemplarze - z forum Elektroda [LINK]:

Oraz z zaprzyjaźnionego Blog Strefa [LINK]:

Jeżeli trafi się Wam gdzieś taki indykator, spróbujcie go reanimować, co w większości przypadków nie będzie trudne. Uszkodzeniu może ulec szklana tuba Geigera typu BOB-33 (do zastąpienia STS-5, SBM-20, BOI-33), lampa elektronowa ECC-85 (występuje w wielu starych radiach) lub kondensatory (taniocha), może też coś się odlutować od chassis. Wymiana tuby wymaga odkręcenia dwóch małych śrubek mocujących chassis do obudowy (bywają oporne), a następnie odsunięcia chassis na bok:

Mocowania tuby GM:

Jeżeli dokonaliście ciekawych przeróbek tego sprzętu albo potrzebujecie porad co do jego uruchomienia, dajcie znać!