Radiometr uniwersalny UDR-2

Tym razem mam możliwość przedstawienia kolejnego, i póki co ostatniego, z serii bardzo udanych radiometrów autorstwa Karola. Jest to rozwojowa wersja UDR-1, który reklamowałem jakiś czas temu [LINK]. W odróżnieniu od starszej wersji sterowanie wysokim napięciem odbywa się za pomocą przycisków w menu, a nie pokrętłami. Dodano również możliwość sterowania parametrami radiometru za pomocą komend z komputera, po podłączeniu miernika pod port USB.

Radiometr współpracuje ze wszystkimi sondami podłączanymi przez wtyk BNC-2,5, pracującymi przy napięciu do 1800 V. Mogą to być zarówno sondy produkcji ZZUJ Polon [WYKAZ], jak również skonstruowane przez Autora przyrządu, czyli:

• sonda dozymetryczna UBG-5, wzorowana na sondzie od radiometru RK-67, wykorzystuje licznik STS-5 do pomiaru mocy dawki gamma i beta

• sonda okienkowa UBG-3 z licznikiem BOH-45, odpowiednik SGB-1R, czuła na miękkie promieniowanie beta, gamma, a także alfa
• sonda scyntylacyjna USA-2 ze scyntylatorem ZnS(Ag) czuła tylko na promieniowanie alfa
• sonda okienkowa UABG-1 z miniaturowym licznikiem GM do pomiaru małych próbek albo wyszukiwania "gorących plam" na ceramice, tarczach zegarów czy minerałach.

Miernik podaje wynik w impulsach na sekundę (cps) lub na minutę (cpm), a ze wspomnianą sondą dozymetryczną UBG-5 również w jednostkach mocy dawki (µGy/h). Dla sondy dozymetrycznej można wybrać własny przelicznik liczby impulsów na moc dawki, co pozwala skalibrować przyrząd do pomiaru promieniowania określonego izotopu. Daje to znaczną przewagę nad typowymi radiometrami, kalibrowanymi albo dla cezu-137 (0,662 MeV), albo dla kobaltu-60 (1,25 MeV) - o zależności energetycznej liczników G-M pisałem wcześniej [LINK], więc tutaj umieszczę jedynie przykładową charakterystykę, jak widać, nie jest ona liniowa:

UDR-2 może pracować w trybie integratora, wówczas impulsy są uśredniane według regulowanej płynnie stałej czasu (1-120 s), albo w trybie przelicznika, wtedy są  zliczane w określonym czasie (do 5000 s). W tym drugim trybie, mając sondę okienkową w domku ołowianym lub scyntylacyjną, możemy pokusić się o pomiar bardzo małych aktywności, np. skażeń żywności. 

Obudowa, wyświetlacz, przełączniki i akumulator pochodzą z poprzedniego modelu, zrezygnowano jednak z pokręteł regulacji napięcia na rzecz przycisków. Dla osób przyzwyczajonych do radiometrów z serii RUST może to początkowo być kłopotliwe, szczególnie przy korzystaniu z sond pomiarowych na różne napięcia - trzeba "przeklikiwać się" z 400 czy 600 V na 1000, zamiast szybko przekręcić pokrętło. Korzystam jednak głównie z sondy scyntylacyjnej, więc nie sprawia mi to problemu.

Po włączeniu przyrząd wyświetla bieżącą wartość wysokiego napięcia i stałą czasu. Gdy wciśniemy przycisk "start" pyta, czy dana wartość napięcia jest prawidłowa. Możemy wówczas albo uruchomić pomiar przyciskiem "start", albo zmienić napięcie zasilające sondę i inne parametry licznika, wciskając jeden z kursorów: "+" lub "-".

Pomiędzy pozycjami menu nawigujemy za pomocą przycisków "esc", "select", "-" i "+". Włączenie wysokiego napięcia sondy jest sygnalizowane literą R z lewej strony wyświetlacza, jego wyłączenie (przed pomiarem lub po jego zatrzymaniu) sygnalizuje litera S.

Menu przyrządu ma następującą strukturę [w nawiasach komendy do sterowania przez USB]:

• >start [run] rozpoczęcie pomiaru, pojawia się litera R na wyświetlaczu
• >stop [stop] zakończenie pomiaru, na wyświetlaczu litera S
• >UDR-1 mode [udr1mode] - w tym trybie dozymetr wysyła wartość pomiaru co 1 sekundę do komputera niezależnie od trybu ustawionego w counting mode i nie reaguje na komendy z komputera
• >alarm treshold [alarmthold] - możemy ustawić próg alarmu, ale do jego włączenia trzeba jeszcze przestawić przełącznik "alarm" na przednim panelu
• >probe dead time - czas martwy sondy w mikrosekundach (0-1000), domyślnie 200 µs, ustawiamy, jeśli go znamy (liczniki GM: 150-250, scyntylacyjne kilkanaście µs), lepiej nie ustawiać za wysokiej wartości bo wynik skoczy do nieskończoności przy dużych częstościach zliczania
• >cps/uGy ratio [unitratio]- przelicznik liczby impulsów na jednostkę mocy dawki, domyślnie 1,6
• >count settings - ustawienia trybu zliczania impulsów w określonym czasie:
• >>counting time [counttime] - czas zliczania
• >>autorepeat  [autorepeat] - automatyczne powtarzanie po upływie czasu zliczania
• >>counter unit [countunit] - jednostka zliczania - impulsy (c) lub nanogreje (nGy)
• >integ. settings - ustawienia trybu integratora:
• >>averaging time [avgtime] - czas uśredniania (stała czasu) od 1 do 120 s
• >>integrator unit [intunit] - jednostka zliczania (cps, cpm, µGy/h)
• >counting mode [countmode] - tryb zliczania (counter) lub uśredniania (integrator)
• >discr voltage [discrvolt] - napięcie dyskryminacji impulsów w mV, domyślnie 200
• >probe voltage [probvolt] - napięcie pracy sondy, dla sond licznikowych wynosi 400-600 V, dla scyntylacyjnych 800-1000 V
• >battery [battvolt] - wyświetlanie napięcia baterii.

Parametry te można też ustawiać z poziomu komputera po podłączeniu dozymetru przez port USB. W systemach GNU/Linux sterownik do układu CH340G odpowiadającego za transmisję danych ładuje się samoczynnie. Następnie w programie Cutecom trzeba ustawić prędkość transmisji 9600 i port, na którym zainstalowano dozymetr (zazwyczaj /dev/ttyUSB0) oraz ustawić znak LF zamiast CR jako znak końca linii. Wówczas możemy sterować dozymetrem z poziomu systemu - komendy podałem w nawiasach kwadratowych powyżej.

***

Obsługa radiometru nie sprawia problemu, trzeba tylko zapoznać się ze strukturą menu i pozbyć nawyków ze starych przyrządów regulowanych za pomocą pokręteł. Jeżeli używamy ciągle tej samej sondy, wówczas wystarczy tylko włączyć przyrząd i dwa razy nacisnąć "start"

Przy zmianie sondy trzeba jeszcze "przeklikać" napięcie i ewentualnie próg dyskryminacji (niższy dla scyntylacyjnych), a jeśli używamy sondy dozymetrycznej - zmienić jednostkę pomiaru. Jeśli podłączyliśmy radiometr pod komputer, wystarczy kilka komend.

***

Zasilanie odbywa się z wewnętrznego akumulatora typu 18650, który ładujemy przez kabel USB typu A, stosowany m.in. w drukarkach i skanerach. Podczas ładowania świeci się czerwona dioda "charging". Akumulator starcza na ok. 10 godzin pracy, jego napięcie możemy sprawdzić w menu.

Ogromną zaletą UDR-2 są małe gabaryty (19x8x20 cm) i masa (0,7 kg), szczególnie jeśli chcemy prowadzić pomiary w terenie albo po prostu nie mamy miejsca na wielki "klocek" w naszej pracowni.

Radiometr ten możemy bez problemu zabierać na targi staroci, eksplorację hałd i kopalń czy do Czarnobylskiej Strefy Wykluczenia. Wystarczy mały chlebak, choćby torba od masek przeciwgazowych "słoń", w której przegródkach możemy nosić sondy pomiarowe.
Podsumowując, sprzęt ma bardzo szerokie możliwości i wart jest swej ceny. Szczególnie jeśli macie sondy pomiarowe firmy "Polon" lub kompatybilne, UDR-2 w pełni wykorzysta ich parametry. Jest to też dobry przyrząd do nauki bardziej zaawansowanej dozymetrii, gdzie trzeba sterować warunkami pracy detektora. UDR-2 sprawił, że kompletnie nie opłaca się kupować radiometrów RUST-2 i RUST-3, a stacjonarne radiometry URL i URS przewyższają go jedynie szerszymi opcjami dyskryminatora, ale przy jednocześnie znacznie większych gabarytach i masie.