Licznik Geigera DOI-80

DOI-80 jest miniaturowym licznikiem G-M produkcji polskiej, opracowanym w 1971 r., który zastąpił radzieckie liczniki STS-5 w większości krajowego sprzętu dozymetrycznego*.

http://qann.wikidot.com/rozkrak

Zgodnie z systematyką oznaczeń liczników G-M produkcji Przemysłowego Instytutu Elektroniki jest to licznik pracujący w układzie prądowym (D), chlorowcowy (O), metalowy cylindryczny (I), wielkości (względnej) 8, bez cokołu (0). Inne liczniki z tej serii to DOI-30 na bardzo wysokie poziomy promieniowania, rzędu dziesiątek i setek R/h, oraz DOI-50, stanowiący typ pośredni:

Korpus wykonany jest z metalu i stanowi jednocześnie katodę. Anoda jest z jednej strony zatopiona w stożku ze szkła, a z drugiej w szklanym przepuście.  Powoduje to, że przy niewłaściwym mocowaniu, np. za pomocą opaski obejmującej licznik, jest on bardzo podatny na uszkodzenia.

Detektory konfekcjonowano w małych styropianowych pudełeczkach dopasowanych do kształtu

https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1352390.html#6707747

 

DOI-80 wykrywa emisję gamma od 45 keV, zaś beta od 500 keV, czyli praktycznie tak samo jak STS-5 i odpowiedniki. Nie jest co prawda skompensowany energetycznie, ale z racji grubszej ścianki (80-100 mg/cm2) wykazuje mniejszą zależność energetyczną wskazań niż cienkościenne (40-50 mg/cm2) liczniki STS-5, SBM-20 i BOI-33. Ma też znacznie większy zakres pomiarowy, choć nominalnie rozpoczyna się on od 0,5 mR/h, czyli 5 µSv/h, kończy zaś na 5 R/h (50 mSv/h). Porównajmy to z 1,4 mSv/h** w liczniku STS-5 i pochodnych. Mniejsze wymiary oznaczają mniejszą objętość czynną i tym samym niższą wydajność ale za to większą odporność na przeciążenie. Detektor pracuje przy wyższym napięciu i ma niższy bieg własny niż wspomniane liczniki. Cytuję katalogowe dane z broszury "Detektory promieniowania jądrowego"(Warszawa 1973):

http://www.pwl.mikrokontroler.pl/detektory_promieniowania/detektory_promieniowania.pdf

Bardziej szczegółową specyfikację, znacznie odbiegającą od powyższej, podają A. Piątkowski i W. Scharf w publikacji Elektroniczne mierniki promieniowania jonizującego - poradnik, wydanej w 1979 r. (tablica 5.4):

• zakres mocy dawki - 0,001-10 R/h (dla Co-60)
• grubość ścianki - 80-100 mg/cm2
• materiał ścianki - 28% Cr, 72% Fe
• długość czynna - 28 mm
• napełnienie - Ne, Ar, halogenki
• napięcie pracy - 450-650 V
• długość plateau - 200 V
• nachylenie plateau - 8%/V
• bieg własny - 10 cpm (w osłonie 50 mm Pb + 3 mm Al)
• czas martwy - max 55 µs
• trwałość - 5*10^10 imp

W cytowanej publikacji podano również dane innych liczników produkcji PIE, które zamieszczam dla porównania:

Z uwagi na pracę w układzie prądowym, a nie impulsowym, DOI-80 wymaga nieco odmiennego układu połączeń niż typowe liczniki G-M:

Licznik DOI-80 był stosowany w wojskowych rentgenoradiometrach DP-75, które zastąpiły serię DP-66. W mierniku tym odpowiadał za pierwsze cztery zakresy pomiarowe, umożliwiające również indykację promieniowania beta. Kolejne trzy zakresy były obsługiwane przez podobny, tylko znacznie mniejszy licznik DOI-30. Pozwoliło to zmniejszyć liczbę liczników w sondzie z trzech do dwóch, gdyż zakres licznika DOI-80 pokrywał się zarówno z STS-5, jak i z DOB-50, stosowanymi w DP-66 i DP-66M.

Ten sam układ DOI-80+DOI-30 zastosowano w rentgenoradiometrach pokładowych DPS-68M i M1, które zastąpiły DPS-68 z zestawem trzech liczników takim samym jak w DP-66.

Licznik DOI-80 montowano też w radiometrach RK-20 i RK-21, mających zakres 1 µSv/h - 100 mSv/h oraz funkcję indykacji promieniowania beta.

Podobnym, choć nowszym przyrządem, był radiometr cyfrowy EKO-D, o zakresie 0,1 µSv/h - 99,99 mSv/h. W tym przyrządzie licznik umieszczono w wyściełanej gąbką ołowianej tulejce o grubości ścianki 0,9 mm, w której wycięto szczelinę 4 mm dla zachowania indykacji promieniowania beta.

Na blogu Adama  (Była sobie elektronika....) możemy obejrzeć sondę EPP do monitora Sapos-90, w którym obok DOI-80 pracował licznik DOI-50 oraz po drugiej stronie płytki drukowanej 3 liczniki STS-6 produkcji radzieckiej:

http://qann.wikidot.com/rozkrak

W powyższej sondzie licznik DOI-50 uległ kompletnemu zniszczeniu na skutek pęknięcia szkła, podczas gdy metalowe liczniki STS-6, choć wgniecione, nadal działały. 

Podobnie stało się w przypadku sondy licznikowej SGB-2D - z licznika DOI-80 wyrwało się zarówno wyprowadzenie, jak i szklane zakończenie bańki:

Doraźnie licznik ten można zastąpić za pomocą DOI-30, jednak czułość będzie znacznie niższa. 

***

Można powiedzieć, że DOI-80 dominował w krajowych przyrządach dozymetrycznych do mierzenia małych i średnich mocy dawek, zarówno cywilnych (RK-20), jak i wojskowych (DP-75). Jego konkurent i rówieśnik, czyli BOI-33, będący klonem STS-5, montowany był jedynie w późniejszych wersjach RK-67 oraz wszystkich RK-67-3.  Z krajowych liczników G-M na małe dawki DOI-80 był de facto najczęściej stosowanym. Drugie miejsce należy do szklanego BOB-33 z początku lat 60., który omawiałem wcześniej [LINK].

 

Licznik ten, choć ma niewątpliwe zalety przydatne w wojskowym rentgenoradiometrze czy mierniku dawki stosowanym w ochronie radiologicznej, to w "domowej dozymetrii" wykazuje pewne wady. Gruba ścianka (80-100 mg/cm2, czyli 2x grubsza niż STS-5) eliminuje najsłabsze promieniowanie, które jest dla nas najbardziej interesujące, jeśli poszukujemy szkła uranowego czy ceramiki. Przewagę ma tu STS-5 i pochodne, choć za cenę znacznego zawyżenia wyniku z powodu większej zależności energetycznej. Z kolei jak spodziewamy się przeciążenia, lepszy będzie DOI-80, którego zakres rozbudowany jest w stronę wyższych dawek. Wadą licznika jest też wrażliwość na udary mechaniczne przy niewłaściwym montażu, a także niestety bardzo mała podaż na rynku. Trudno więc dziwić, że większość amatorskich konstrukcji opiera się na popularnym STS-5 lub SBM-20. Na forum Elektroda spotkałem jednak ciekawy projekt autorskiego dozymetru na DOI-80.

https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1352390.html#6707747

Podsumowując, licznik ten skonstruowano w konkretnym przeznaczeniu i nie było nim poszukiwanie niskoaktywnych źródeł, tylko ocena narażenia na promieniowanie gamma w szerokim zakresie przy zachowaniu małych wymiarów. I decydując się na dozymetr z tym licznikiem (fabryczny lub autorski) musimy się z tym liczyć.

Jeśli podobał Ci się wpis i chcesz wspierać moją twórczość, zapraszam na mój profil na Patronite - https://patronite.pl/anonymousdosimetrist

-----------------------------

* w tym samym roku opracowano też BOI-33, czyli licznik na promieniowanie beta, chlorowcowy, metalowy cylindryczny, wielkości względnej 3, cokołowany obustronnie kapturkami, który można uznać za klona STS-5. Licznik ten jednak nie przyjął się poza radiometrami RK-67 i RK-67-3. 

** zgodnie ze specyfikacją licznika STS-5 zakres kończy się na 1440 µSv/h, jednak w wielu dozymetrach (RK-67, RG-1) rozszerzano go  do 2400, zastrzegając jednocześnie, by nie prowadzić długo pomiarów powyżej 200 mR/h (vide notka o RK-67).