Dozymetr Mazur PRM-9000

Zakup tego dozymetru był możliwy dzięki hojności PT Patronów, którzy od lutego wspierali moją zbiórkę w serwisie Patronite.pl. Szczególne podziękowania należą się Piotrowi (pozdrowienia!), który pomógł w dopięciu zbiórki, co znacznie przyspieszyło zakup. 

 

Mazur PRM-9000 jest najwyższym modelem spośród oferty amerykańskiej firmy Mazur Instruments. Cała seria obejmuje następujące przyrządy, współdzielące tą samą obudowę i sposób obsługi: 

• PRM-7000 z licznikiem cylindrycznym LND-713 (czułość 450 cpm/(mR/h) dla Cs-137)
• PRM-8000 z miniaturowym licznikiem okienkowym LND-712 (czułość 1000 cpm/(mR/h) dla Cs-137)
• PRM-9000 z licznikiem okienkowym LND-7317 typu pancake (czułość 35000 cpm/(mR/h) dla Cs-137)

Omawiany dozymetr mierzy promieniowanie alfa, beta i gamma lub tylko gamma z zamkniętą klapką-filtrem. Wyskalowany jest w jednostkach mocy dawki (mR/h i µSv/h) jak również częstości zliczania (cps icpm), mierzy też łączną dawkę oraz sumuje zliczone impulsy. Zakres pomiarowy zaczyna się od 0,001 mR/h (0,01 µSv/h), a kończy na 125 mR/h (1250 µSv/h). Detektorem promieniowania jest okienkowy licznik LND 7317 z okienkiem mikowym o gęstości powierzchniowej 2 mg/cm2 i średnicy 1,75 cala (45 mm). 

Licznik ten według specyfikacji wykrywa emisję alfa od 2 MeV, beta od 16 keV i gamma od 10 keV. Porównajmy te wyniki z popularnym radzieckim SBT-10A, mającym okienko o nominalnie tej samej grubości - odpowiednio 4 MeV, 150 keV, 45 keV. Nawet stosowane obecnie bardziej wydajne liczniki Beta-1 z MKS-01SA1M i Beta-2 z Radeksa RD-1008, mierzą emisję beta dopiero od 50 keV, zaś czułość na cząstki alfa nie jest podawana w specyfikacji. Temat samej wydajności okienkowych liczników G-M opisano szerzej w tym artykule [LINK]). 

Mazur PRM-9000 nie ma wbudowanego filtra odcinającego emisję alfa i beta przy pomiarze samego promieniowania gamma, takiego chociażby jak w monitorze EKO-C. Tą rolę pełni zapinana na rzep klapka futerału z wszytą w środek metalową wstawką. 

Wynik pomiaru podawany jest na dwurzędowym wyświetlaczu LED o 14 cyfrach. Impulsy sygnalizowane są też za pomocą głośniczka oraz czerwonej diody LED wkomponowanej w symbol radioaktywności, obie te opcje możemy wyłączyć. Przyrząd obsługujemy klawiaturą membranową z czterema przyciskami - włącznikiem/enterem, dwoma kursorami “góra/dół” i strzałką “wstecz”.

Aby włączyć dozymetr, wciskamy i trzymamy przycisk oznaczony kółkiem. Miernik wtedy wyświetli komunikat z prośbą o dalsze przytrzymanie w celu uruchomienia. Zobaczymy wówczas numer seryjny i wersję oprogramowania, po czym rozpocznie się pierwszy pomiar. Trwa on 10 s, w czasie których wynik wynosi 0000. Następnie pomiar jest aktualizowany zgodne z wybraną w ustawieniach stałą czasu (5, 10 lub 20 s) – na wyświetlaczu widzimy napis “current” i wartość mocy dawki. 

Kursorami “góra/dół” przewijamy podstawowe funkcje w następującej kolejności: 

• Current - bieżący pomiar (moc dawki lub częstość zliczania)
• ElapTime - czas pracy od ostatniego włączenia w godzinach, minutach, sekundach i dniach 
• Time – czas w formacie 24 h i data w formacie mm/dd/yy 
• Max – data i godzina najwyższego pomiaru od początku eksploatacji lub resetu ustawień
• Total count - łączna liczba zliczeń od bieżącego uruchomienia lub resetu ustawień
• Minimum - minimalna moc dawki od bieżącego uruchomienia lub resetu ustawień
• Maximum -  maksymalna moc dawki od bieżącego uruchomienia lub resetu ustawień
• Average - średnia moc dawki od bieżącego uruchomienia lub resetu ustawień
• Current itd.

Przycisk “wstecz” podczas pracy dozymetru  włącza/wyłącza podświetlenie wyświetlacza, w menu powoduje powrót do wcześniejszego podmenu. Z kolei włącznik przy krótkim wciśnięciu powoduje wejście do głównego menu. Mamy w nim następujące opcje, w które wchodzimy również włącznikiem: 

• Timed measure - zapisywanie wyniku przez 1, 2, 5, 10, 20, 30, 60 lub 90 min.
• Language - wybór języka menu: angielski lub japoński
• Data logging - zapisywanie wyniku co 1 min lub co 1 h w 100 kB pamięci nieulotnej  
• Ext audio/data - włącza wyjście jack na zewnętrzny głośnik / eksport danych do komputera
• Utilities 

• Reset counters - wyzerowanie wartości łącznej dawki, maksimum, minimum itp.
• Calibrate - wprowadzenie nowego współczynnika kalibracyjnego
• Display bat/DC - włączenie wyświetlania napięcia baterii/zasilacza
• Load defaults - przywrócenie ustawień domyślnych  
• Power down - szybkie wyłączeniem bez konieczności przytrzymywania przycisku i potwierdzania kursorem
• Hardware reset - restart sprzętowy

• Settings 
• Low AvWin - czas uśredniania wyniku (5 - 10 - 20 s) dla niskich mocy dawek (<6 mR/h)
• Ext-pwr - ustawienia oszczędzania energii przy pracy na zasilaczu (autowyłączenie wyświetlacza)
• Bt-pwr - j.w. przy pracy na baterii
• Set time/date - ustawienie daty i godziny, kursorem "w dół" przechodzimy do następnej cyfry, "w górę" zmieniamy, włącznikiem zatwierdzamy
• µSvh alarm - próg alarmu dla pomiaru w µSv/h
• mR/h alarm - - próg alarmu dla pomiaru w mR/h
• Alarm on/off 
• LED - włączenie/wyłączenie czerwonej diody sygnalizującej impulsy 
• Beeper - głośność dźwięku impulsów (3 stopnie) 

• Set units - zmiana jednostki,  w której odbywa się pomiar: mR/h (domyślnie), µSv/h, µR/h, cpm,  cps.

Czułość dozymetru jest bardzo wysoka, co najwyraźniej widać przy słabych źródłach, takich jak szkło kryształowe, związki potasu, granit, niskoaktywne szkło uranowe, trynityt czy trytowe źródła światła. Reakcja Mazura jest bardzo szybka, choć zależy od stałej czasu - na poniższym filmie dozymetr pracuje ze stałą 20 s, co opóźnia reakcję i powoduje długoterminowe fluktuacje wyniku.

Przy stałej 5 s reakcja jest szybsza, ale zwiększają się wahania i np. przy tle naturalnym wynik skacze między zerem a niekiedy 0,32 µSv/h. Brakuje tu trochę funkcji stopniowego zmniejszania błędu pomiarowego wraz z wydłużaniem się czasu pomiaru, znanego choćby z MKS-01SA1M, ale też z Radeksów czy Soeksów. W Mazurze niezależnie od czasu pomiaru wynik będzie oscylował zgodnie z wybraną stałą czasu i trzeba wybierać wartość środkową po dłuższej obserwacji.

Pełnię swoich możliwości Mazur PRM-9000 pokazałby przy niskoenergetycznych emiterach stosowanych w nauce i technice jądrowej, z którymi jednak dozymetrysta-amator raczej nie będzie miał do czynienia. Wyjątkowo wysoka czułość przyda się za to przy:

• pomiarze aktywności produktów rozpadu radonu zaabsorbowanych na węglu aktywnym
• wykrywaniu opadu promieniotwórczego, skażeń żywności i powierzchni
• pomiarach niskoenergetycznego promieniowania rentgenowskiego, powstającego w aparaturze wysokonapięciowej, np. w kineskopach
• wykrywaniu źródeł promieniowania z dużej odległości

We wszystkich tych zastosowaniach będzie mieć nie tylko oczywistą przewagę nad licznikami SBM-20, ale również nad wspomnianymi Beta-1 i Beta-2, nie wspominając już o SBT-10A. Posłużę się tutaj pewnym przykładem. Dozymetry Polaron i Sosna, wyposażone w 2 liczniki SBM-20 (pomiar beta > 500 keV), wykrywały skażenie produktów żywnościowych cezem-137 od 3000 Bq/kg, czyli 300 Bq na 100 g produktu mieszczące się w kuwetce używanej do pomiarów. Norma zaś wynosiła 600 Bq/kg dla dorosłych i 370 Bq/kg dla dzieci, czyli odpowiednio 60 i 37 Bq na 100 g produktu. Takiej koncentracji nie zmierzyłby nie tylko SBM-20, ale nawet SBT-10A, stosowany m.in. w DBGB-01 EKO-1 (instrukcja od tego przyrządu podaje początek zakresu na 4000 Bq/kg, pomimo zastosowania  licznika znacznie czulszego  niż SBM-20). Zaś Mazur mógłby taką aktywność zmierzyć, choć oczywiście pozostaje kwestia wzorcowania w odpowiednich jednostkach. 

Generalnie Mazur PRM-9000 przyda się wszędzie tam, gdzie źródło wykazuje aktywność nieznacznie przekraczającą tło i chcemy mieć potwierdzenie, że faktycznie coś tam "świeci". Różnica między tłem a źródłem będzie znacznie wyraźniejsza niż chociażby we wspomnianym MKS-01SA1M. Niektóre jednak gatunki szkła uranowego zawierają tak mało uranu i to w dodatku zubożonego, że nawet Mazur za dużo z nich nie wyciągnie. Można więc ten miernik uznać za ostateczną instancję kwalifikującą dane szkło jako uranowe. 

Wysoka czułość będzie istotnym atutem przy pomiarach aktywności radonu metodą absorpcji produktów rozpadu na węglu aktywnym. Co prawda pomiar ten można przeprowadzać nawet dozymetrami z licznikiem SBM-20, co wielokrotnie z powodzeniem przeprowadzałem [LINK], jednak takimi licznikami nie wykryjemy niskich koncentracji. Ta sama uwaga dotyczy wykrywania skażeń, np. od drobin koszulek żarowych, pozostałych na ich opakowaniach lub na elementach lamp gazowych, a także resztek farb radowych na elementach zegarów i zegarków.

***

Miernik nie ma wbudowanego filtra odcinającego emisję alfa i beta, gdyż tą rolę pełni klapka futerału z metalową wkładką. Lepiej więc nie używać dozymetru bez futerału, szczególnie że jego ścianki  zapewniają dodatkowy dystans między okienkiem pomiarowym a badaną powierzchnią. Co prawda siatka osłaniająca okienko jest dość gęsta, najgęstsza z testowanych przeze mnie dozymetrów tej klasy, jednak stanowi otwartą drogę dla wszelkich skażeń, których usunięcie może być niemożliwe. 

Porównanie gęstości siatek ochronnych w dozymetrach z licznikami okienkowymi - od lewej:
Radex RD-1008, EKO-C, Mazur PRM-9000, MKS-01SA1M

Siatka ta sprawia też wrażenie dość delikatnej, a zaraz za nią znajduje się okienko mikowe, więc uważajmy, by nie docisnąć do niej jakiegoś kanciastego źródła, np. minerału. 

Mazur PRM-9000, pomimo profesjonalnego przeznaczenia, jest bardzo prosty w obsłudze. Praktycznie od razu po wyjęciu z pudełka możemy go włączyć i z miejsca rozpocząć pomiar z domyślnymi ustawieniami. Warto tylko przełączyć jednostkę pomiaru na µSv/h i skrócić stałą czasu do 10 s. Niestety ustawienia nie są łatwo dostępne i wymagają przeklikiwania się przez poszczególne pozycje menu. Jak widać, jest to miernik profesjonalny, przeznaczony do długotrwałej pracy przy raz wybranych parametrach pomiaru. Brak ergonomii ustawień daje się we znaki przy przełączaniu z jednostek mocy dawki na częstość zliczania, której musimy dokonać, jeśli mierzymy aktywność, a nie moc dawki. Pamiętajmy, że mierzenie promieniowania alfa i beta w jednostkach równoważnika dawki nie ma sensu, jeśli nie znamy spółczynników kalibracyjnych dla mierzonego izotopu lub nie wiemy nawet, jaki to izotop. Oczywiście taki pomiar możemy wykonać dla potrzeb amatorskich, szczególnie w miernikach nieoferujących pomiaru we właściwych jednostkach, ale będzie miał on wyłącznie znaczenie porównawcze. Pomiar aktywności alfa i beta należy prowadzić w jednostkach aktywności powierzchniowej (rozp/min z cm2) lub po prostu częstości zliczania (cps/cpm), którą następnie podzielimy przez powierzchnię okienka detektora. Niestety w Mazurze nie ma opcji szybkiego przełączania jednostek, jak choćby w EKO-C, albo równoległego wyświetlania obu wartości, zatem przy pomiarach wielu źródeł sugeruję najpierw zmierzyć wszystkie w jednostkach mocy dawki, a potem częstości zliczania. Tu jeszcze jednak uwaga - z uwagi na mały bieg własny licznika LND-7317 (0,5 cps) zalecam częstość zliczania od niskoaktywnych źródeł mierzyć w cpm. Łatwiej wówczas zauważymy niewielkie zmiany aktywności.

***

Przyrząd wyposażono w gniazdo jack 3,5 pozwalające na użycie słuchawek, wejścia liniowego w komputerze, głośników itp., musimy je jednak włączyć w ustawieniach. Przez to gniazdo możliwe jest także zgrywanie danych na komputer lub bezpośrednie przesyłanie zliczanych impulsów w czasie rzeczywistym. Aby skorzystać z tych opcji, potrzebujemy przejściówki z wtyku jack na USB, niestety nie ma jej w fabrycznym komplecie. 

***

Zasilanie odbywa się z wbudowanej baterii 9 V, którą w razie potrzeby możemy wymienić we własnym zakresie. Wymaga to odkręcenia 4 wkrętów na frontowym panelu urządzenia. Producent dostarcza miernik z baterią alkaliczną, starczającą na 20150 h (2,3 roku), zaś na baterii litowej przyrząd wytrzyma 42850 h (4,89 roku). Dla oszczędzania energii możemy wybrać czas automatycznego wyłączenia wyświetlacza i wygaszania jego podświetlenia spośród trzech ustawień:

Przyrząd może też być zasilany z zewnętrznego zasilacza z wtykiem koncentrycznym, zapewniającego prąd rzędu 100 mA. Nie jest to bardzo przydatna opcja z racji wyjątkowo niskiego poboru prądu przez dozymetr.

Obudowa jest wykonana z solidnego tworzywa sztucznego, a klawiatura membranowa deklarowana jako wodoszczelna. W komplecie mamy porządnie wyściełany futerał z balistycznego nylonu, co prawda Made in China, ale z naszywką Mazur Instruments. Ma on zapinaną na zatrzask pętlę, pozwalającą na szybkie przypięcie dozymetru do pasa czy szelki plecaka. Przyrząd wisi wtedy wyświetlaczem do przodu i możemy szybko dokonać pomiaru. 

Niestety zabrakło przezroczystej osłony na wyświetlacz i klawiaturę, takiej jak choćby w futerale do Gamma Scouta - przez wycięcie będą dostawać się zanieczyszczenia, deszcz itp. Doraźnie możemy rozwiązać to kawałkiem elastycznego tworzywa np. z pokrowców na kołdry czy ubrania, wówczas dozymetr w futerale stanie się bryzgoszczelny. Mimo to zapewnienie pokrowca na ten delikatny i drogi przyrząd jest dużym plusem dla producenta. Zwykle futerał jest wyposażeniem opcjonalnym, za które trzeba słono dopłacić.

Co do ceny, to wynosi ona obecnie 584 $ plus 70 $ wysyłka. Kupując udało mi się symbolicznie utargować 20 $. Do ceny zakupu doszło jeszcze cło w wysokości 600 zł, zatem gdyby nie wsparcie z Patronite, nie mógłbym tego miernika kupić. Na rynku brak niestety używanych egzemplarzy , więc pozostaje próbować negocjować cenę ze sprzedającym z rynku pierwotnego.

W fabrycznym komplecie otrzymujemy dozymetr Mazur PRM-9000 z futerałem oraz certyfikat kalibracji i instrukcję obsługi. Dozymetr jest wzorcowany na rentgenowskim źródle impulsowym, ale za dopłatą można dokonać wzorcowania na źródle Cs-137 zgodnym ze standardami National Institute of Standards and Technology. Poniżej przykładowy certyfikat takiej kalibracji, prezentowany przez producenta:

Źródło - LINK

Dozymetr jest przeznaczony głównie do pomiaru małych aktywności i niskoenergetycznych emiterów, a także do stałego monitorowania poziomu promieniowania w naszym otoczeniu i logowania wyników. Jego najpoważniejszym konkurentem byłby MKS-01SA1M oraz Radiascan 701A. Mierniki te są mniejsze, mają mniej funkcji, ale jednocześnie są dwukrotnie tańsze i nie trzeba ich sprowadzać z USA i płacić przy tym cła. Moja opinia jest taka, że Mazur PRM-9000 powinien stanowić ukoronowanie kariery dozymetrysty-amatora, a jego zakup podyktowany faktyczną potrzebą. Do samych poszukiwań minerałów czy szkła uranowego wystarczą dużo tańsze mierniki, czego sam przez wiele lat skutecznie dowiodłem. W tym konkretnym przypadku cenę dozymetru uważam za wadę, choć oczywiście mam świadomość czynników, które składają się na łączny koszt Mazura. 

Podsumowując - Mazur PRM-9000 to wyjątkowo czuły dozymetr o szerokich możliwościach. Zanim jednak zdecydujemy się na zakup, najpierw wykorzystajmy w pełni możliwości Sosny, Polarona, DBGB-01 EKO-1 i EKO-C, z których też dużo można wycisnąć. Potem przesiądźmy się na MKS-01SA1M lub Radiascan 701A i zobaczmy, czy pozostaje niedosyt. Jeśli faktycznie potrzebujemy większego i czulszego licznika, sprowadźmy Mazura.

Plusy

• bardzo wysoka czułość
• solidne wykonanie
• niski pobór prądu
• liczne opcje konfiguracji
• futerał w zestawie

Minusy

• brak wbudowanej klapki-filtra
• brak równoległego pomiaru w jednostkach mocy dawki i częstości zliczania
• cena i koszt importu

Jeśli mieliście do czynienia z Mazurem lub planujecie jego zakup, dajcie znać w komentarzach!

Mazur i inne mierniki podczas pomiaru mocy dawki pod mostem Skłodowskiej-Curie
- patronka zobowiązuje, tło dwukrotnie wyższe niż standardowo w Warszawie,
podejrzewam dodatek popiołów do betonu.