Uniwersalny radiometr laboratoryjny URL-1

Tym razem chciałbym przedstawić radiometr produkcji ZZUJ Polon, który rozpoczyna serię nowoczesnych stacjonarnych radiometrów o dużej dokładności, zastępujących serię RUS i MSP. 

Uniwersalny radiometr laboratoryjny URL-1 mierzy częstość impulsów rejestrowanych przez sondy z następujących rodzin:

• SGB, SSU, SSA, SSNT (podłączane przez pojedynczy wtyk BNC-2,5)
• Standard 70 (wysokie napięcie doprowadzane przez wtyk BNC-5, a sygnał i zasilanie przedwzmacniacza przez BNC-2,5)
• sondy z przedwzmacniaczem lampowym, np. SSU-4 (uniwersalna sonda scyntylacyjna zasilana 3 przewodami: pięciostykowy dostarczający napięcie anodowe, koncentryczne do wysokiego napięcia oraz napięcia żarzenia)

Po przemnożeniu wyniku przez współczynnik kalibracyjny danej sondy możemy mierzyć następujące wartości:

• aktywność powierzchniową alfa (SSA-1P, SGB-1R, SSU-3-2 + ZnS(Ag), SSU-4 + ZnS(Ag))
• aktywność powierzchniową beta (SGB-1R, SGB-2P, SGB-1P, SGB-3P, SSU-3-2 + scyntylator plastikowy, SSU-4 + scyntylator plastikowy)
• aktywność powierzchniową gamma (SGB-1P, SGB-3P)
• moc dawki gamma (SGB-1D, SGB-2D, SSU-3-2 + NaI(Tl), SSU-4 + NaI(Tl))
• gęstość strumienia neutronów (SSNT-1, SSNT-2, SSNT-3)
• skażenie beta-gamma cieczy (SGB-1Z)

Do radiometru można podłączyć też inne sondy licznikowe i scyntylacyjne z wtykiem BNC-2,5, wymagające napięcia pracy między 300 a 1600 V (np. autorskie UABG-1 czy UBG-5). 

Regulacja wysokiego napięcia jest skokowa, na dwóch poziomach: zgrubna co 100 V i dokładna co 10 V. Zasilacz wysokiego napięcia włącza się osobnym przyciskiem (oznaczenie EHT), jego praca sygnalizowana jest lampką na przednim panelu, obok kontrolki głównego zasilania przyrządu (MAINS). 

URL-1 wyskalowany jest w impulsach na minutę (cpm), skala jest liniowa z lusterkiem eliminującym błąd paralaksy. Zakresy zmieniamy przyciskami typu isostat. Stała czasu ma tylko dwa poziomy (fast / slow), jak RKP-1, w przeciwieństwie do przenośnego radiometru RUST-3, oferującego aż 6 wartości. 

Impulsy są sygnalizowane dźwiękiem z wbudowanego głośniczka, głośność regulujemy potencjometrem na tylnym panelu.

Przyrząd ma sygnalizację progową (od 10 do 100 % każdego zakresu). Próg reguluje się za pomocą śrubokrętu włożonego w otwór na przednim panelu, oznaczony "alarm threshold", po wciśnięciu przycisku z tym samym oznaczeniem. Przekroczenie progu powoduje zaświecenie się czerwonej lampki ALARM. 

Fot. Adam - http://qann.wikidot.com/

Drugi przycisk i potencjometr, z oznaczeniami ZERO służy do ustawiania wskazówki w położeniu zerowym przed rozpoczęciem pomiarów. Czas rozgrzewania się radiometru wynosi 15 minut, dopiero wtedy uzyskuje niezbędną stabilność wskazań, rzędu 3 % (dla porównania RUST - 10 %, a kieszonkowe radiometry klasy popularnej nieraz 30-40 %!). 

Na tylnym panelu radiometru znajdują się liczne gniazda, które na pierwszy rzut oka mogą wydawać się skomplikowane, omówię więc je po kolei:

• standard probes - typowe sondy do radiometrów RUST i in., podłączane przez pojedynczy wtyk BNC-2,5 (SSA, SSU, SGB, SSNT)
• input - wejścia dla impulsów o polaryzacji ujemnej i dodatniej np. z zestawów "Standard 70", radiometr pracuje wówczas jako integrator
• transist. probe - sygnał i napięcie +24 V do zasilania przedwzmacniacza w sondach systemu "Standard 70", gniazdo jest włączane przełącznikiem natychmiastowym znajdującym się poniżej
• scaler - zewnętrzny przelicznik, zliczający impulsy
• SSU-4 probe supply  - gniazdo ZW-5 dostarczający napięcie anodowe 250-300 V do sondy SSU-4 (por. Katalog 37-R - izotopowa aparatura przemysłowa i radiometryczna, s. 86 i n.)
• EHT - gniazdo BNC-5 dostarczające wysokie napięcie do sond systemu "Standard 70"
• recorder [short circuiter] - zewnętrzny rejestrator, gdy nie jest podłączony, styki są zwarte metalową zworą, dodatkowe gniazdo to uziemienie
• ext. alarm - zewnętrzna sygnalizacja przekroczenia progu alarmu

Pulpit pomiarowy waży 12 kg i pasuje do standardowych stojaków 19 cali, zatem może stanowić element większego zestawu. 

Zerknijmy jeszcze do wnętrza - URL-1 jest konstrukcją tranzystorową z pojedynczymi lampami elektronowymi.

Dwa stabilitrony jako napięcie odniesienia:

Blok przetwornicy wysokiego napięcia:

Tranzystory - stary TG51 i nowszy ASY37

W radiatorze tranzystor germanowy ADP-665 (nowsze oznaczenie TG60), poniżej z lewej pierwsze, kiepskie tranzystory krzemowe BFP520 oraz nowszy BC313, do tego kondensatory Miflex 1 µF z 1974 r.

Zbliżenie na BFP520 i BC-313:

Czeskie tranzystory krzemowe KF520:

Tranzystor ADP-670 (nowe oznaczenie starego TG70)

Krzemowy tranzystor mocy BDP-620:

Żaróweczki podświetlenia kontrolek na przednim panelu:

Przyrząd ten, tak samo jak RUST, jest tyle warty, ile posiadane do niego sondy - jeśli mamy specjalistyczne sondy pomiarowe, to oferuje bardzo szerokie możliwości, np. pomiary spektrometryczne przy użyciu dyskryminacji progowej lub bardzo dokładne pomiary aktywności czy strumienia cząstek. Wadą jest niewątpliwie duży ciężar, wymiary oraz konieczność czekania 15 minut za każdym razem przed rozpoczęciem pracy - ale sprzęt jest przystosowany do pracy ciągłej, wykazując przy tym dużą dokładność wskazań.

Specyfikacja radiometru - źródło: Zbiór wykładów - seminarium na temat zastosowania wyrobów techniki jądrowej - cz. 4 - dozymetria, radiometria; Warszawa 13-14.05.1974

Poniżej karta katalogowa radiometru ze szczegółową specyfikacją z katalogu Zjednoczenia Przemysłu Automatyki i Aparatury Pomiarowej "Mera" (zbiory Biblioteki Politechniki Śląskiej):

Produkcję URL-1 rozpoczęto w 1972 r. i wykonano 80 szt. W roku 1974 powstał jego następca, URL-2, który wyprodukowano w liczbie 200 szt. Oba modele do dziś są spotykane w instytucjach związanych z fizyką jądrową i ochroną radiologiczną. Z racji małoseryjnej produkcji i specjalistycznego przeznaczenia bardzo rzadko pojawiają się na rynku wtórnym. Pierwszy egzemplarz udało mi się sfotografować w CLOR dzięki uprzejmości Zuzanny, zaś drugi dopiero w 2022 r. trafił w ręce Adama (http://qann.wikidot.com/), który udostępnił mi zdjęcia (dzięki!). Trzeci udostępnił anonimowy Czytelnik bloga w 2024 r. (pozdrowienia!).