Dozymetr MKS-01SA1M

Dozymetr MKS-01SA1M należy do grupy najbardziej zaawansowanych technologicznie dozymetrów proponowanej przeze mnie systematyki [LINK], a także do najwyższej półki cenowej wśród sprzętu dostępnego obecnie na rynku. Produkuje go rosyjska firma Aunis w kilku wersjach: MKS-01SA1, SA1B, SA1M .

Miernik ten mierzy moc dawki promieniowania gamma w µSv/h oraz aktywność powierzchniową emiterów alfa i beta w rozp./min*cm2. Detektorem promieniowania jest okienkowy licznik G-M typu Beta-1 z okrągłym okienkiem mikowym typu pancake.

Osłonięty jest blaszką z otworami, położoną niemal bezpośrednio na okienku. Pozwala to na znaczne zbliżenie źródła do detektora, co jest szczególnie istotne przy pomiarach aktywności alfa. Do pomiaru mocy dawki gamma licznik zasłaniamy przesuwnym filtrem z metalu, jeśli zaś chcemy odciąć emisję alfa, musimy posłużyć się kartką papieru. Wydajność licznika dla pomiaru aktywności alfa Pu-239 jest deklarowana na 20%, dla porównania popularny licznik SBT-10 w ogóle nie wykrywa emisji tego izotopu. Specyfikacja licznika niestety nie podaje gęstości powierzchniowej okienka w mg/cm2 ani w grubości w mikronach, natomiast szacuję ją na ok. 1 mg/cm2.

Porównanie parametrów rosyjskich liczników Beta-1 i Beta-2 możemy zobaczyć w poniższym zestawieniu - jak widać, różnią się głównie rozmiarami przy dość zbliżonej czułości:

https://consensus-group.ru/radiation-counters/alpha-beta-gamma-radiation/106-beta-1-1

Dozymetr uruchamiamy przyciskiem wkl/wykl i po wyświetleniu danych kontaktowych producenta od razu zaczyna pomiar mocy dawki gamma. Jeśli mamy włączoną sygnalizację głosową, usłyszymy przy włączeniu damski głos pribor gotow k'rabotie. Tryby pracy zmieniamy przyciskiem mienju w następującej kolejności:

• gamma
• beta
• alfa
• doza

W każdym trybie pomiarowym oprócz wyniku widzimy wartość błędu pomiaru. Na samym początku wynosi on 99%, ale bardzo szybko spada do 50% i niżej. Szybkość zmniejszania się błędu pomiaru zależy od natężenia mierzonego promieniowania. Przy wysokich poziomach promieniowania momentalnie mamy błąd pomiaru 5%, natomiast przy niższych długo się utrzymuje wartość 33% i 20%. Impulsy sygnalizowane są dosyć głośnymi kliknięciami, a właściwie stuknięciami, przypominającymi nieco klekot silnika traktora. Przyłożenie palca do głośniczka bardzo skutecznie je tłumi, ale możemy oczywiście całkowicie wyłączyć dźwięk w menu.

Pomiar mocy dawki gamma odbywa się w µSv/h. Ciekawą funkcją jest słowne podawanie wartości pomiaru przez rosyjskojęzyczną lektorkę, ale uwaga, "dla wygody" w mikrorentgenach na godzinę. Czyli mierząc 0,1 uSv/h usłyszymy moszcznost' dozy desat' mikrorentgien w czas, normalno - lektorka bowiem informuje nas też, czy poziom promieniowania jest w normie czy niebezpieczny (opasno). Domyślną opcją jest sygnalizacja głosowa co minutę, możemy też włączyć opcję "na żądanie", ale wtedy przyciskiem funkcji nie wejdziemy do menu, tylko wywołamy naszą lektorkę. Głos możemy też całkiem wyłączyć, co niezwłocznie zrobiłem po przetestowaniu tej funkcji.

Aktywność mierzymy w rozpadach na minutę z centymetra kwadratowego. Do dyspozycji mamy dwa tryby - beta (5-30000) i alfa (10-30000), które różnią się jedynie przyjętym współczynnikiem kalibracyjnym. Otóż pomiar w trybie beta stanowi 35-40 % pomiaru w trybie alfa, czyli źródło, które w trybie alfa już przekracza zakres, w trybie beta osiągnie zaledwie 12000 rozp/min*cm2. Trudno zrozumieć takie rozwiązanie, szczególnie że detektor jest licznikiem G-M, który nie rozróżnia, jaki rodzaj promieniowania wywołał jonizację - to nie jest licznik proporcjonalny. Podejrzewam, że tryb beta jest skalibrowany dla strontu-90, zaś alfa dla plutonu-239 i uwzględnia 20% wydajność licznika dla tego izotopu, pewności jednak nie mam.

Wszystkie tryby pomiarowe mają algorytm resetu po gwałtownej zmianie mocy dawki, przy czym mechanizm ten nie działa przy niskich wartościach, wówczas wynik spada dość powoli. Należy wtedy ponownie wejść w dany tryb pomiaru, co wymaga przewinięcia w menu wszystkich pozostałych. Jest to bardzo istotne, by pomiar niskoaktywnych źródeł zawsze zaczynał się od początku pracy danego trybu, kiedy błąd pomiaru wynosi jeszcze 99%, a nie np. po przerwaniu w połowie pomiaru poprzedniego źródła, gdy dozymetr już zdążył uśrednić wynik. Uwaga ta nie dotyczy rozpoczęcia pomiaru silnego źródła, gdy przed chwilą trwał pomiar źródła słabego, wtedy algorytm zresetuje pomiar. 

Reakcja na wzrost mocy dawki jest natychmiastowa, zarówno na wyświetlaczu, jak i na głośniczku. Nie jest łatwo go przeciążyć nawet wysokoaktywną ceramiką uranową, udało mi się to tylko raz, za pomocą tarczy zegarka "Majak". Źródła niskoaktywne wymagają dłuższego czasu pomiaru, ale wzrost wyniku jest wyraźny. Duża czułość przekłada się oczywiście na wysoki bieg własny - w trybie alfa 30-35 rozp/min*cm2 bez względu na to, czy klapka jest otwarta, czy zamknięta.

 

Jeśli chcemy wejść do menu, trzymamy dłużej przycisk mienju, a następnie przewijamy kolejne pozycje wciskając go krótko i wchodzimy do nich, przyciskając dłużej. Wyświetlą się wtedy następujące pozycje:

• ustanowki wychod (wyjście z ustawień)
• PRG mkZw/cz (próg mocy dawki w µSv/h)
• PRG min-1cm-2 (próg aktywności w rozp./min*cm2)
• PRG mZw (próg dawki w mSv)
• sbros dozy (zerowanie łącznej dawki)
• gołos (sygnalizacja głosowa)
• wykl (wyłączona)
• periodiczeskij (okresowa co 1 min.)
• rucznoj (ręcznie włączana)
• szczelki (dźwięk impulsów) 
• podswietka (podświetlenie wyświetlacza: 15, 30, 60 s lub wyłączone)

Wartości poszczególnych parametrów zmieniamy, przyciskając dłużej przycisk menu. Menu wyświetla się dowolnie długo, a podczas jego wyświetlania miernik cały czas mierzy i słyszymy sygnalizację dźwiękową, jeśli jest włączona.

Dozymetr ma jeszcze menu serwisowe, do którego wchodzimy w inny sposób. Otóż przy wyłączonym dozymetrze trzymamy jednocześnie oba przyciski. Miernik włączy się i wyświetli typowy komunikat, ale trzymamy jeszcze chwilę, aż wyświetlacz delikatnie mignie. Wtedy puszczamy przyciski i jesteśmy w menu serwisowym. Widzimy tu następujące pozycje - podaję w kolejności pojawiania się wraz z wartościami ustawionymi w moim egzemplarzu:

• GF (współczynnik kalibracyjny gamma) - 0,38
• BF (współczynnik kalibracyjny beta) - 0,6
• AF (współczynnik kalibracyjny alfa) - 1,6
• GN (próg sygnalizacji?) - 2 µSv/h
• SF (?) - 4
• AE (czas reakcji na zmianę poziomu promieniowania, im niższy tym szybszy - 7, ale przestawiłem na 3
• oznaczenie modelu dozymetru
• pozostałe ustawienia ze standardowego menu ustawień.

UWAGA! Zanim zaczniemy zmieniać wartości menu, zanotujmy, jakie były na początku. Podany sposób wejścia do menu serwisowego działa w omawianej tutaj wersji MSK-01SA1M, wersja SA1B (bytowoj - domowa) nie ma tej opcji. Dla porównania podaję wartości z czterech innych egzemplarzy, omawianych na forum RHBZ [LINK]:

Jak widać, są dosyć zbliżone, pozostaje tylko rozszyfrować, co oznacza współczynnik SF.

***

Z rzeczy, których w tym mierniku brakuje, należy wymienić brak wskaźnika poziomu baterii, choć przyrząd jest bardzo energooszczędny i komplet 2 paluszków AA starcza wg specyfikacji na 200 godzin pracy. 

Istnieje też możliwość podłączenia zasilacza zewnętrznego przez gniazdo typu jack, aczkolwiek z tej funkcji raczej nie będziemy korzystać.

Całość jest solidnie wykonana, zwraca uwagę oszczędne wzornictwo, zdradzające profesjonalne przeznaczenie sprzętu. Filtr na okienku pomiarowym jest dość luźny, a jego prowadnice nie mają uszczelnień, jednak nie jest to przyrząd do pracy w ciężkich warunkach. 

Obsługa jest intuicyjna, szczególnie jeśli zamierzamy mierzyć tylko emisję gamma. Przy pomiarach aktywności kłopotliwa jest różnica we współczynnikach kalibracyjnych pomiędzy trybami alfa i beta. Rozwiązałem to tak, że do większych aktywności, gdy obawiam się przekroczenia zakresu, stosuję tryb"beta", natomiast do niższych, gdy każdy impuls robi różnicę, używam trybu "alfa". Może ktoś spośród czytelników znajdzie wytłumaczenie dla rozwiązania przyjętego w tym dozymetrze?

Finalny werdykt jest zdecydowanie pozytywny. MKS-01SA1M jest jednym z najlepszych dozymetrów, jakie przyszło mi opisywać na blogu od jego powstania. Drobne wady są wyrównywane  z nawiązką przez znaczne zalety, przede wszystkim czułość, czas reakcji i wyświetlanie błędu pomiarowego. MKS-01SA1M dystansuje konkurencyjny miernik tej klasy, czyli Radex RD1008. Miernik ten ma znacznie bardziej oddalone okienko pomiarowe od krawędzi obudowy i mniejszy zakres pomiaru aktywności niż MKS-10SA1M, choć dysponuje układem antykoincydencyjnym, pozwalającym na osobny pomiar emisji beta i gamma.

Na sam koniec jeszcze jedna uwaga, dotycząca w ogóle wysokoczułych i drogich dozymetrów z najwyższej półki. Zakup takiego dozymetru ma sens wtedy, jeśli często mierzymy niskoaktywne źródła "codziennego użytku", a i w tym przypadku wskazania nie będą przekraczać tła w większym stopniu niż przy miernikach z licznikami SBM-20. Dlaczego? Ponieważ ze wzrostem czułości rośnie bieg własny miernika, co doskonale można zaobserwować na tej deseczce z niskoaktywną glazurą uranową:

Czyli MKS-01A1M wskaże wzrost z 30 do 60 rozp/min*cm2, EKO-C z 2,5 do 9 cps, a Polaron z 0,20 do 0,60 µSv/h łącznej emisji gamma+beta. Względny wzrost mocy dawki wobec tła jest jak widać zbliżony i w większości przypadków stary dobry Pripyat czy RKP-1-2 będzie wystarczający do identyfikacji i pomiaru takiego artefaktu. Czas reakcji również będzie zbliżony, o czym wielokrotnie przekonałem się w praktyce.

Oczywiście, jeśli mielibyśmy do czynienia z izotopami emitującymi wyłącznie promieniowanie alfa,  wysokoczuły miernik w rodzaju MKS-01SA1M byłby bardzo przydatny, lepiej jednak nie mieć z nimi kontaktu poza laboratorium, podobnie zresztą jak ze śladowymi ilościami innych izotopów. 

Piszę to ze względu na wysoką cenę miernika, niską podaż na rynku i konieczność sprowadzania z zagranicy, zatem lepiej, aby zakup takiego przyrządu był przemyślany i podyktowany faktyczną potrzebą. Jest to świetny przyrząd, o wysokich walorach użytkowych, jednak znaczną część codziennej dozymetrycznej pracy wykonamy znacznie tańszym Polaronem.

Jeśli macie ten miernik albo planujecie jego zakup, dajcie znać w komentarzach!

=======================================================================

PS. Podobał Ci się wpis i chcesz wesprzeć moją działalność? Zapraszam na Patronite.pl [LINK]