Kieszonkowy sygnalizator dawki ALDO-10

Przyrząd ten jest kieszonkowym sygnalizatorem przekroczenia dawki (ang. overdose signalling device), który włącza alarm, gdy nagromadzona dawka przekroczy określoną wartość. Wprowadzony został do produkcji przez Zjednoczone Zakłady Urządzeń Jądrowych "Polon" w 1983 r. i wykonano 100 egzemplarzy. ALDO-10 jest rozwinięciem wcześniejszych sygnalizatorów ALDO-2 (1972) i ALDO-3 (1974), a zarazem ostatnim przyrządem z tej serii. 

W stosunku do poprzedników poczyniono szereg daleko idących modyfikacji. Przede wszystkim wprowadzono możliwość wyboru progu dawki, którego przekroczenie uruchomi alarm. Poprzednie modele miały próg ustawiony fabrycznie, w zależności od wersji ("wykonania") przyrządu:

• ALDO-2 - 30, 100, 500 lub 3000 mR
• ALDO-3 - 7,5, 25, 130 lub 775 µC/kg = 25, 100, 500 lub 3000 mR

Z kolei ALDO-3 pozwala zaś na wybór wartości progu - w wykonaniu podstawowym będzie to:

• 3 µC/kg (11,6 mR = 101,7 µGy)
• 5 µC/kg (19,3 mR = 169,3 µGy)
• 10 µC/kg (38,7 mR = 339,4 µGy)
• 30 µC/kg (116,2 mR = 1019 µGy)
• 50 µC/kg (193,7 mR = 1699 µGy = 1,69 mGy)
• 100 µC/kg (387,5 mR = 3398 µGy = 3,39 mGy))
• 300 µC/kg (1162,7 mR = 10197 µGy = 10,10 mGy)
• 500 µC/kg (1937,9 mR = 16995 µGy = 16,9 mGy)
• 900 µC/kg (3488,3 mR = 30592 µGy = 30,59 mGy)

W wykonaniu specjalnym są one 10 razy mniejsze, niestety do tej pory nie spotkałem się z tą wersją: 

• 0,3 µC/kg (1,162 mR = 10,19 µGy)
• 0,5 µC/kg (1,937 mR = 16,99 µGy)
• 1 µC/kg (3,87 mR = 33,94 µGy)
• 3 µC/kg (11,62 mR = 101,7 µGy)
• 5 µC/kg (19,37 mR = 169,3 µGy)
• 10 µC/kg (38,7 mR = 339,4 µGy)
• 30 µC/kg (116,2 mR = 1019 µGy)
• 50 µC/kg (193,7 mR = 1699 µGy)
• 90 µC/kg (348,8 mR = 3059 µGy)

Przyrząd wyskalowany jest w układowych jednostkach dawki ekspozycyjnej, czyli kulombach na kilogram (C/kg), które w połowie lat 70. zaczęły zastępować rentgeny. Jednostka ta jest trudna w przeliczaniu (1 C/kg = 3876 R, 1 R = 0,000258 C/kg), zatem polecam ten kalkulator [LINK].

ALDO-10 pozwala też na bieżąco kontrolować skumulowaną dawkę na dwóch wskaźnikach z diod LED. Odpowiadają one zakresom pomiarowym miernika - pierwszy oznaczony jest "x10":

• 10 µC/kg (38,7 mR = 339,4 µGy)
• 20 µC/kg (77,5 mR = 679,7 µGy)
• 30 µC/kg (116,2 mR = 1019 µGy)
• 40 µC/kg (155 mR = 1359 µGy)
• 50 µC/kg (193,7 mR = 1699 µGy)
• 60 µC/kg (232,5 mR = 2039 µGy)
• 70 µC/kg (271,3 mR = 2379 µGy)
• 80 µC/kg (310 mR = 2719 µGy)
• 90 µC/kg (348,8 mR = 3059 µGy)

Drugi nosi oznaczenie "x100":

• 100 µC/kg (387,5 mR = 3394 µGy)
• 200 µC/kg (775,1 mR = 6798 µGy)
• 300 µC/kg (1102,7 mR = 1019 µGy)
• 400 µC/kg (1550,3 mR = 13596 µGy)
• 500 µC/kg (1937,9 mR = 1699 µGy)
• 600 µC/kg (2325,5 mR  = 20395 µGy)
• 700 µC/kg (2713,1 mR = 23794 µGy)
• 800 µC/kg (3100,7 mR = 27196 µGy)
• 900 µC/kg (3488,3 mR = 30592 µGy)

Podglądu nagromadzonej dawki dokonujemy, wciskając przycisk BAT, odpowiadający jednocześnie za test baterii - prawidłowe napięcie zasilania sygnalizowane jest osobną, czerwoną diodą LED.

Przyrząd ma przycisk KAS do kasowania alarmu, umieszczony nieco poniżej krawędzi panelu urządzenia, co zabezpiecza przed przypadkowym wciśnięciem. Z kolei zgromadzona wartość dawki jest resetowana podczas wyłączenia zasilania przełącznikiem na bocznej ściance.

Detektor promieniowania - miniaturowy licznik G-M typu DOI-30 - umieszczony jest w narożniku obudowy, przylegającym do ciała użytkownika podczas noszenia przyrządu. Pozwala to na pomiar dawki działającej praktycznie na powierzchni skóry. Położenie detektora zaznaczono dwiema kropkami na narożniku.

To samo rozwiązanie zastosowano w mierniku dawki MIDO-1 oraz rentgenometrze sygnalizacyjnym KOS-1.

***

Jakie znaczenie praktyczne może mieć ALDO-10 dla dozymetrysty-amatora? Otóż choć jest to sprzęt przeznaczony dla kontroli narażenia osób pracujących w silnym polu promieniowania, może też być przydatny w warunkach domowych. Przede wszystkim pozwala oszacować moc dawki promieniowania gamma emitowanego przez silniejsze źródła, takie jak minerały czy zegary lotnicze. Dokonujemy tego, mierząc czas, po jakim zostanie uruchomiony najniższy próg alarmowy 3 µC/kg (11,6 mR = 101,7 µGy), a następnie dzielimy dawkę (przeliczoną na mR lub µGy) przez czas w godzinach:

• skala od DP-63A - 3 h (101,7/3 = 33,9 µGy/h = 33,9 µSv/h)
• minerał 170 g - 4 h (101,7/4 = 25,4 µGy/h = 25,4 µSv/h)
• minerał 30 g - 15 h (101,7/15 = 6,78 µGy/h = 6,78 µSv/h)
• wypożyczony minerał - 11 min = 0,18 h (101,7/0,18 = 565 µGv/h = 565 µSv/h)

Jeżeli musimy przerwać pomiar, bo chcemy uniknąć uruchomienia się alarmu np. w nocy (nic przyjemnego!), wówczas po prostu odsuwamy źródło na odległość kilku metrów od miernika, jednocześnie nie wyłączając przyrządu. Przez ten czas przerwy na licznik będzie działać tylko promieniowanie tła, które jest zbyt słabe, by wpłynąć na pomiar. Jeślibyśmy wyłączyli dozymetr, wówczas pomiar zostałby zresetowany i wielogodzinne napromieniowywanie poszłoby na marne.

Drugim sposobem korzystania z ALDO-10 jest sprawdzenie dawki zgromadzonej w określonym czasie, po uprzednim ustawieniu progu alarmu na najwyższą wartość (900 µC/kg = 3488,3 mR = 30592 µGy), by się nie włączył w międzyczasie. Test przeprowadziłem na wypożyczonym mi dość aktywnym minerale, który naświetlał dozymetr od 21:30 w niedzielę do 7.00 w czwartek (81,5 h). Odczyt wyniósł 50 µC/kg na jednej skali i 400 µC/kg na drugiej, czyli odpowiednio 1699 µGy i 13596 µGy, razem 15295 µGy. Przekłada się to na moc dawki 187,6 µGy/h. Drugi pomiar trwał od 7.00 w czwartek do 21.00 w następny poniedziałek (109 h), wynik osiągnął 70 µC/kg na jednej skali i 400 na drugiej, czyli odpowiednio 2379 i 13596 µGy, razem 15975, czyli moc dawki wyniosła 146,5 µGy//h. Pomimo dłuższego o jedną dobę naświetlania dawka nie była dużo większa, najprawdopodobniej przyłożyłem minerał inną stroną do dozymetru lub nieco się odsunął w trakcie.

Maksymalna moc dawki, przy jakiej może pracować ALDO-10 to 3 µA/kg = 41,84 mR/h = 366,9 µGy/h. Nawet najbardziej aktywne źródła, z którymi możemy mieć do czynienia, emitują zaledwie ułamek tej wartości.

Zerknijmy jeszcze do wnętrza. Jak już wspomniałem, detektorem promieniowania jest licznik DOI-30, znany z rentgenoradiometru DP-75, gdzie odpowiada za 3 najwyższe zakresy, a także z rentgenometru sygnalizacyjnego KOS-1. Licznik umieszczono w ekranie odcinającym promieniowanie beta oraz niskoenergetyczne gamma.

Według instrukcji [LINK] detektor ten rejestruje promieniowanie gamma o energii od 40 keV do 1,5 MeV, przy czym nierównomierność charakterystyki energetycznej wynosi +/- 50% dla energii 40-200 keV i +/- 25% dla 200 keV-1,5 MeV. W obwodach elektronicznych zastosowano układy scalone: 7 szt. MCY-64017 i 2 szt. MCY-64011, niewystępujące w starszych modelach, pracujących jedynie na diodach i tranzystorach. Umieszczono je na dwóch płytkach drukowanych, połączonych z jednej strony gumowymi tulejkami.

 

Obudowę demontujemy po wykręceniu dwóch wkrętów i wysunięciu dolnej połówki (z komorą baterii) z zatrzasków w przednim panelu. 

Odbywa się to bardzo podobnie jak w radiometrach RK-21, mających praktycznie tą samą obudowę, więc odsyłam do recenzji RK-21-1, gdzie omówiłem to szerzej [LINK]. Producent deklaruje klasę ochronności IP-30, czyli zabezpieczenie przed dostępem do części niebezpiecznych za pomocą narzędzia oraz przed obcymi ciałami stałymi o średnicy > 2,5 mm.

Ciekawy jest sposób kalibracji tego sygnalizatora np. po wymianie licznika G-M - otóż niezbędne jest przelutowanie zworek układów scalonych (!):

Zasilanie odbywa się z typowej baterii 9 V 6F22, umieszczonej w dodatkowym ochronnym pojemniku, zabezpieczającym elektronikę przed wyciekami elektrolitu. Instrukcja nie podaje czasu pracy na baterii, jednak według moich obserwacji zastosowanie akumulatorka 250 mAh starcza na ok. 4 dni pracy. Ponieważ podczas wyświetlania bieżącej dawki oraz sygnalizowania przekroczenia progu przyrząd pobiera znacznie większy prąd niż w trybie pomiaru, instrukcja radzi nie nadużywać tych funkcji, by nie rozładować przedwcześnie baterii.

Sygnalizator występował również w wersji z rosyjskimi opisami i co ciekawe, również model napisano cyrylicą (por. rosyjskojęzyczny RUST-3, gdzie model pozostawiono w alfabecie łacińskim)

Fotografie urządzenia można znaleźć w podręcznikach ochrony radiologicznej z początku lat 90., np. Promieniowanie jonizujące a człowiek i środowisko Bożeny Gostkowskiej i Aleksandry Skłodowskiej (Warszawa 1994). Poniższe zdjęcie było do niedawna jedyną znaną mi podobizną ALDO-10.

Cyt. za: Monika Milewska, Dawki pochłaniane, ich jednostki, pomiary i normy [LINK]

Z kolei w "Radiografii przemysłowej" przedstawiono rosyjskojęzyczną wersję sygnalizatora:

Cyt. za: G. Jezierski, Radiografia przemysłowa, s. 580.

ALDO-10 to dużo bardziej zaawansowana konstrukcja niż poprzednie ALDO-2 i ALDO-3, które wystarczyło jedynie włączyć i mogły sygnalizować przekroczenie tylko jednego progu dawki, fabrycznie ustawionego poprzez dobór kondensatora w obwodzie. Możliwość regulacji progu alarmu oraz podglądu dawki sprawia, że w odróżnieniu od poprzedników miernik ten ma znacznie większe możliwości praktycznego zastosowania w domowej dozymetrii. Nadal jednak będzie to przyrząd mierzący jedynie wyższe poziomy promieniowania i to głównie emisji gamma o średnich i wysokich energiach. Dodatkowym problemem jest niska podaż na rynku - od początku bloga pojawiły się zaledwie 3 egzemplarze, co winduje cenę i zwiększa wartość kolekcjonerską przyrządu.

Plusy

• szeroki zakres pomiaru dawki
• podgląd dawki

Minusy

• wyskalowanie w µC/kg
• mała podaż na rynku
• wysoka cena

Jeżeli dokonywaliście pomiarów za pomocą ALDO-10 lub dysponujecie egzemplarzem miernika w wykonaniu specjalnym, dajcie znać w komentarzach!