Dozymetr DMC 2000 S

Dozymetr DMC-2000S jest uboższą wersją DMC-2000XB, którego recenzję, autorstwa Maćka, miałem przyjemność prezentować w zeszłym roku [LINK].

 

DMC-2000S jest typowym przyrządem przeznaczonym dla oceny indywidualnego narażenia na promieniowanie jonizujące, zarówno łącznej przyjętej dawki, jak i chwilowego natężenia promieniowania. Mierzy wyłącznie promieniowanie gamma (50 keV - 6 MeV) oraz silną emisję beta (np. Sr-90). Detektorem jest dioda krzemowa, a zakres pomiaru rozciąga się od tła naturalnego aż po 10 Sv/h. Niestety wartość pomiaru mocy dawki wyświetlana jest dopiero od 10 µSv/h, choć wartości niże, aż do tła naturalnego, też są mierzone i akumulowane. Czyli zostawiając miernik w miejscu o normalnym tle promieniowania, na wyświetlaczu będziemy widzieć ciągle zero, jednak po kilku godzinach zmieni się wartość łącznej dawki. Ogranicza to funkcjonalność dozymetru w "codziennych" zastosowaniach, ale pamiętajmy, że to sprzęt mogący mierzyć bardzo wysokie poziomy promieniowania, występujące przy awariach radiacyjnych, wybuchach jądrowych, radioterapii itp. Zakres pomiaru dawki kończy się na 10 Sv, czyli ponad dwukrotności dawki śmiertelnej (ok. 4,5 Sv) . Pomiar mocy dawki prowadzony jest do aż  10 Sv/h - godzina ekspozycji całego ciała w takich warunkach to pewna śmierć, zaś pół godziny - 50 % szans na śmierć w ciągu miesiąca przy braku leczenia. Miernik nie powinien ulec nasyceniu (cofaniu wskazań) przy mocy dawki do 50 Sv/h, zaś maksymalny zakres dawki jest podawany na 100 Sv. Jak widać, są to warunki rodem spod IV bloku Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej chwilę po wybuchu. Trudno się dziwić, że przy takich założeniach konstrukcyjnych dozymetr pomija wyświetlanie mocy dawki poniżej 10 µSv/h (1 mrem/h).

 

Dozymetrem tym bezpośrednio zmierzymy moc dawki tylko od silniejszych źródeł, w rodzaju zegarów lotniczych czy niektórych minerałów. Niektóre źródła zaś mogą powodować oscylacje wyniku na granicy 1 mrem/h, np. wysokoaktywna ceramika uranowa czy soczewki ze szkła torowanego, co mogłoby świadczyć o nienajlepszej kompensacji energetycznej licznika. Poniższa soczewka, opisywana w ubiegłym roku, emituje moc dawki gamma rzędu 3-4 µSv/h [LINK], zaś kafel z uranową glazurą samego promieniowania gamma zaledwie 0,4 µSv/h, reszta to cząstki alfa, beta i niskoenergetyczne kwanty gamma. Tymczasem wynik zahacza o 1 mrem/h czyli 10 µSv/h.

Być może charakterystyka energetyczna została dobrana pod kątem przebywania w polu promieniowania a nie w bezpośredniej bliskości źródła punktowego.

W przypadku słabszych emiterów zostaje pośrednia metoda pomiaru - musimy zostawić dozymetr ze źródłem na 24 h i odczytać zliczoną dawkę. Przy silniejszych źródłach czas ten może być krótszy, rzędu kilku godzin lub nawet jeszcze krócej. Poniżej przykładowe wartości, niestety z różnych względów nie mogłem zachować stałego czasu pomiaru:

•  tło naturalne w domu 0,2 mrem/24 h
• wnętrze gablotki ze szkłem uranowym - 0,2 mrem/17 h
• wnętrze kielicha ze szkła chryzoprazowego - 1 mrem/27 h
• kafel z glazurą uranową - 4,7 mrem/11,5 h
• medalion "Angel Wings" - 0,6 mrem/21 h

Niestety najmniejsza podziałka miernika wynosi 0,1 mrem (1 µSv), zatem widząc np.  0,2 na wyświetlaczu nie wiemy, czy dozymetr przyjął równo 2 µSv w chwili zakończenia pomiaru, czy może już 2,9 µSv. Jest to oczywiście nieistotne przy wyższych dawkach.

 

Powyższa metoda pomiaru pozwoli nam ustalić, jaką dawkę przyjmiemy, przebywając w pobliżu w/w obiektów. W pewnych przypadkach wartość dobowej dawki może być bardziej przejrzysta niż moc dawki na godzinę

Środek układu pomiarowego zaznaczony jest niewielkim krzyżykiem wytłoczonym na przedniej ściance urządzenia, po przeciwnej stronie przycisku. Nie jest on dobrze widoczny, musimy spojrzeć pod światło, na poniższym egzemplarzu krzyżyk jest na granicy wytłoczenia obudowy, skrywającego detektor.

Dane pomiarowe odczytujemy na małym wyświetlaczu LCD. Domyślnie wyświetlana jest bieżąca moc dawki, czyli według standardów tego miernika "zero". Przekroczenie progu alarmowego sygnalizowane jest dźwiękiem o sile min. 85 dB z 30 cm, więc nie sposób go nie usłyszeć. Dodatkowo alarmuje nas czerwona dioda LED z lewej strony ekranu. Poniżej przypadek przekroczenia alarmu mocy dawki (rate alarm):

Miernik obsługujemy jednym przyciskiem, wciskając go na chwilę lub przytrzymując dłużej. Krótkie wciśnięcie pozwala wejść do menu łącznej dawki. Długie dezaktywuje przyrząd, powodując wejście w tryb "pause". Pomiar wówczas nie odbywa się, ale możemy sprawdzić dawkę, ustawiony próg itp. Poruszanie się w menu, a zwłaszcza zmiana ustawień, wymaga pewnej wprawy.

• W trybie "pause" many następującą kolejność menu: [pause] → [change] → [modif] → [serial number] → [reset dose/add up] → [łączna dawka] →  [najwyższa moc dawki] → [czas pracy dozymetru] → [próg dawki] → [próg mocy dawki] → [liczba dźwięków] → [tryb pracy] → [zewnętrzny detektor]
• Włączenie - wcisnąć raz, wyświetli się [change], poczekać, wyświetli się [enter], wcisnąć raz, wyświetli się [in], pojawi się dźwięk i błysk diody, dozymetr się włączy.
• Wyłączenie - przycisnąć 8-10 s, wyświetli się [change], trzymać dalej, pojawi się [go out], puścić przycisk, pojawi się [out], a następnie dźwięk, błysk i jesteśmy w trybie [pause]
• Zmiana parametrów
• Zaczynamy z trybu [pause]. Wciskamy przycisk raz, wyświetla się [change], wciskamy znowu, wyświetla się [modif], czekamy chwilę, aż pokaże się [enter] i wtedy znowu naciskamy przycisk. Jesteśmy wówczas w trybie modyfikacji. Naciśnięcie przycisku pokaże nam numer seryjny przyrządu, a kolejne wciśnięcie ukaże słowo "reset" poprzedzone migającym P. Oznacza to, że możemy zmodyfikować ustawienia. Odbywa się to w 3 krokach:
• przewijamy menu do interesującego nas parametru (alarm lub ostrzeżenie przekroczenia progu dawki lub mocy dawki, reset dawki) w trybie, gdy  miga litera P
• wybranie cyfry do zmiany, gdy miga D
• wybranie przyrostu wartości, gdy miga I
• Przy zmianie parametrów trzeba się spieszyć, gdyż po chwili nieaktywności dozymetr wróci do trybu [pause]
• Pomiar łącznej dawki może być prowadzony albo z resetem po każdym wejściu w tryb pause [dose reset] albo w trybie ciągłym, kiedy dawka nie jest resetowana [dose total]. Aby wybrać jeden z w/w trybów, wciskamy przycisk przy migającym P i trzymamy, póki P nie zamieni się w I. Wtedy wciskamy przycisk raz, by wyświetlić [total]. Przyciskamy przycisk i trzymamy, aż I zmieni się w P, by zmienić parametr.

• Aby zmienić wartość progów, wciskamy przycisk, aż pojawi się żądany parametr, wtedy przytrzymujemy przycisk, aż P zmieni się w D. Gdy D miga, wciskamy przycisk, aż żądana cyfra będzie podświetlona, następnie trzymamy go, aż D zmieni się w I. Wtedy wciskamy go znowu, a gdy skończymy, przytrzymujemy przycisk, by I zmieniło się w D. Wtedy możemy wybrać inną cyfrę do zmiany i potem powtarzamy proces. Gdy skończymy, puszczamy przycisk i dozymetr wejdzie w tryb [pause] w ciągu ok. 10 s.

Nie jest to szczyt ergonomii, na szczęście ustawienia zmieniamy dość rzadko. Warto przede wszystkim wyłączyć funkcję "dose reset", jeśli nie chcemy tracić zapisanej dawki przy każdym wyłączeniu miernika. Jeśli zaś będziemy używać DMC2000S do pomiarów, lepiej wyłączyć alarm progowy, gdyż jest bardzo głośny i zużywa baterię.

Wyświetlacz oprócz wyniku pomiaru wyświetla też w razie potrzeby komunikaty błędów, od wyczerpania baterii  po problemy z oprogramowaniem. Ciekawie rozwiązano kwestię wskaźnika spadku napięcia baterii. W trybie aktywnym  pojawia się komunikat [ba loX], gdzie X to liczba pozostałych godzin pracy (1-9). W trybie [pause] mamy tylko [ba lo], komunikat oznaczający, że zostało jedynie 72 godzin pracy w tym trybie. Komunikaty te pojawiają się zamiennie z normalnie wyświetlanym komunikatem. Warto zaznaczyć, że dozymetr w ekranie głównym może wyświetlać różne dane, wystarczy go tylko odpowiednio zaprogramować w menu.

Błędy oprogramowania wymagają użycia podłączonej do komputera przystawki LDM-101, która umożliwia też odczyt danych. Najprawdopodobniej za jej pomocą można uaktywnić opcję wyświetlania wyniku już od 1 µSv/h, dostępną w bliźniaczym DMC-2000XB. Koszt przystawki wynosi ok. 100 $

https://www.ebay.com/itm/MGP-instrument-Dosimeter-reader-LDM101/282329655411

Producent zastrzega konieczność stosowania baterii Renata CR2450N lub Toshiba CR2450, w przeciwnym wypadku może dojść do zwarcia styków od obu biegunów zasilania. Lepiej więc uważać z bateriami CR2450 innych producentów. Komora baterii jest zakręcana specjalnym kluczem, który w razie potrzeby zastąpimy suwmiarką, podobnie jak przy odkręcaniu dekla zegarka:

Dozymetr jest wykonany bardzo solidnie - wg specyfikacji wytrzymuje upadek z 1,5 m na beton i wibracje w zakresie 10-30 Hz do 2 g. Producent zapewnia o jego bryzgoszczelności i klasie ochronnej IP42. Zanurzenie do 1 m jest "opcją", podejrzewam, że dotyczy wersji DMC-2000XB, bo w prezentowanym modelu woda mogłaby się dostać przez otwór głośniczka.

Zajrzyjmy jeszcze do wnętrza - mojego egzemplarza nie rozbierałem z racji fabrycznych plomb, zostają więc materiały producenta:

DMC-2000S to bardzo specjalistyczny dozymetr, którego zakup powinien być dobrze przemyślany. Jego najważniejszym zadaniem jest pomiar łącznej dawki promieniowania oraz alarmowanie o przekroczeniu zaprogramowanego progu mocy dawki. Sam pomiar mocy dawki jest funkcją drugorzędną, a poniżej 10 µSv/h z punktu widzenia użytkownika praktycznie się nie odbywa, gdyż wyświetlacz pokazuje 0, pomimo akumulacji dawki. Stąd też nie będzie to dozymetr do chodzenia na targi, chyba że szukamy mocnych zegarów lotniczych. Przyda się za to podczas wędrówek po terenie skażonym (Strefa, Kowary) czy podróży samolotem, w czasie wizyty w Świerku i w innych sytuacjach, gdy chcemy kontrolować, jaką dawkę przyjęliśmy. Może też nas zaalarmować o nagłym zdarzeniu radiacyjnym, gdy przypadkiem znajdziemy się w pobliżu porzuconego źródła izotopowego bez osłony lub ktoś taki obiekt będzie wiózł obok nas w autobusie. Oba przypadki są mało prawdopodobne, ale się zdarzają. Przykładowo w Poznaniu złodzieje otworzyli w garażu skradzione pojemniki izotopowe, a następnie wydobyte z nich źródła porzucili w krzakach [LINK]. Z kolei podczas incydentu w Goianii resztki źródła zostały zawiezione autobusem do szpitala (!). Taki mały przyrząd, noszony zawsze przy sobie, może w porę ostrzec nas i inne osoby w otoczeniu. Oczywiście taką funkcję mogłyby pełnić pełnowymiarowe dozymetry z alarmem progowym, mają jednak znacznie większe gabaryty oraz pobór prądu. DMC-2000S to niewielki gadżet wyglądający jak pager, który możemy mieć w kieszeni koszuli czy kurtki, i nie zauważać jego noszenia, dopóki nagle nie zawyje, reagując na zagrożenie radiacyjne. Łączną dawkę możemy sprawdzać co kilka dni, by upewnić się, że nie przebywaliśmy na obszarze podwyższonego promieniowania.