- RadiaScan 501 – czuły na promieniowanie gamma i silniejsze beta
- RadiaScan 601 – czuły tylko na promieniowanie gamma, za to z zakresem rozszerzonym aż do 3 Sv/h
- RadiaScan 701 – czuły na promieniowanie gamma, beta i silniejsze alfa
- RadiaScan 801 – j.w., tylko z profesjonalnym wzorcowaniem
Wszystkie te przyrządy występują w odmianie „A” czyli z możliwością ładowania akumulatorków bezpośrednio w przyrządzie przez port mini-USB.
RadiaScan 701A jest kieszonkowym radiometrem-dozymetrem promieniowania alfa, beta i gamma, wykorzystującym okienkowy licznik Beta-1-1, znany choćby z MKS-01SA1M.
Beta-1-1 wykrywa
promieniowanie gamma o energii od 65 keV do 3 MeV, beta od 50 keV, zaś czułość na
promieniowanie alfa nie jest podana w specyfikacji, producent potwierdza jednak wykrywanie cząstek alfa ameryku-241 i plutonu-238 oraz 239. Licznik osłonięty jest zdejmowaną klapką, której jedna strona ma metalową wkładkę i odcina promieniowanie beta, zaś druga, wykonana tylko z cienkiego plastiku, eliminuje jedynie promieniowanie alfa:
Dozymetr oferuje aż 5 trybów pracy:
- GAMMA – podstawowy tryb pomiaru mocy dawki promieniowania gamma
- SEARCH – szybki tryb pomiaru mocy dawki promieniowania gamma do wyszukiwania źródeł
- ALPHA – pomiar aktywności alfa z funkcją odejmowania tła
- BETA – pomiar aktywności beta z funkcją odejmowania tła
- DETECTION – tryb wykrywania skażeń z funkcją odejmowania tła
Mamy też dodatkowe funkcje:
- pomiar łącznej dawki
- logowanie bieżących pomiarów
- pomiar w ustalonych odstępach czasowych (schedule)
- możliwość zaprogramowania włączenia lub wyłączenia dozymetru o określonej godzinie
- wybór stopnia dokładności pomiaru w %
- zegar z datownikiem
Dozymetr obsługujemy za pomocą klawiatury membranowej, która pracuje dość twardo, bez wyraźnych kliknięć. Pośrodku przedniego panelu mamy 4 kursory z dodatkowymi oznaczeniami, nad nimi włącznik (czerwony) i przycisk "menu".
Funkcje kursorów i włącznika zmieniają się w zależności od trybu, omówię je szczegółowo przy poszczególnych trybach, podobnie jak wyświetlacz.
***
Po uruchomieniu dozymetr zawsze włącza tryb GAMMA i zaczyna mierzyć moc dawki w µSv/h, podając jedocześnie błąd pomiaru, zmniejszający się wraz z czasem trwania pomiaru. Dodatkowa skala logarytmiczna pokazuje relację między bieżącym pomiarem a dwoma progami alarmowymi, ustawionymi domyślnie na 0,4 µSv/h (żółty) i 1,2 µSv/h (czerwony). Pod skalą pojawiają się też tekstowe powiadomienia (Norm, Radiation, Dangerous), informujące nas o bezpieczeństwie danego poziomu promieniowania, oczywiście w odniesieniu do narażenia całego ciała - por. bezpieczna dawka promieniowania [LINK]. Kolor cyfr wyniku również odpowiada progom, w których mieści się dana wartość (zielony - poniżej I progu, żółty - między I a II progiem, czerwony - powyżej II progu):
W trybie GAMMA lewy kursor wyłącza dźwięk a prawy powoduje wyświetlenie daty zamiast czasu na górnym pasku ekranu. Górny kursor (z symbolem kasety) zapisuje wynik pomiaru do pamięci dozymetru. Dolny zaś powoduje wyświetlenie łącznej dawki zamiast mocy dawki, wówczas ikona z symbolem "γ" zmienia się na "Σγ":
Tryb GAMMA zasadniczo służy do pomiaru z zamkniętą klapką filtra, umieszczoną pozycją "gamma" na okienku pomiarowym.
Odcina ona wtedy emisję beta oraz niskoenergetyczną gamma. Filtracja jest skuteczna: przykładowo, kafel z herbem Bredy, pokryty wysokoaktywną glazurą uranową, daje odczyt 0,71 µSv/h z klapką w pozycji "gamma" i aż 43 µSv/h bez niej. Uzyskiwane wyniki są więc zbliżone do innych dozymetrów, zarówno z licznikami okienkowymi, jak i cylindrycznymi. Pamiętajmy oczywiście o zastrzeżeniach dotyczących pomiaru emisji beta (i alfa) w jednostkach mocy dawki - taki pomiar jest uproszczony i ma znaczenie wyłącznie porównawcze [LINK]
***
Drugim istotnym trybem jest SEARCH. Aby go włączyć, wchodzimy do menu głównego i kursorem przechodzimy na ikonę z lupą, którą zatwierdzamy przyciskiem MENU. Następnie włącznikiem wychodzimy z menu. W ten sam sposób włączamy również inne tryby. Gdy wchodzimy do menu, wybrany tryb jest podświetlony na żółto, zaś nawigowanie kursorami zaznacza kolejne pozycje menu na pomarańczowo, pamiętajmy więc, by zatwierdzić żądany tryb pomiaru zanim wyjdziemy z menu.
Dzięki temu urządzenie szybko reaguje na zmiany poziomu promieniowania, co jest bardzo przydatne przy poszukiwaniu źródeł. Okupione jest to oczywiście znacznymi wahaniami wyniku, który przy tle naturalnym potrafi niekiedy spaść do zera, by zaraz skoczyć do 0,34 µSv/h. Przy mocy dawki na poziomie tła błąd pomiaru praktycznie nie spada poniżej 99%, jednak już źródła 1 µSv/h zmniejszają go do 50%, a jeszcze silniejsze do kilku %.
W tym trybie kursory działają tak jak w trybie GAMMA, za wyjątkiem dolnego, który nie ma żadnej funkcji, zaś wyłącznik nie resetuje pomiaru. Wyłączone są też alarmy progowe.
***
Kolejne dwa tryby - ALPHA i BETA - można omówić łącznie, gdyż ich zasada działania jest taka sama. Oba mierzą aktywność powierzchniową w rozpadach na minutę z centymetra kwadratowego przy jednoczesnym odejmowaniu tła. Włączamy je, wybierając w menu ikonę z symbolem "α" lub "β". W tych trybach najpierw mierzymy tło - kursorem górnym podświetlamy kwadracik ze strzałkami, a następnie kursorem prawym zaczynamy pomiar tła.
W trybie BETA pomiaru tła dokonujemy z klapką założoną stroną "gamma" na okienko detektora, aby odciąć promieniowanie beta i zmierzyć jednie tło gamma, które później będzie odejmowane. W trybie ALPHA zaś pomiar tła wykonujemy z otwartą klapką, zasłoniętą jedynie kartką papieru, aby zmierzyć emisję gamma i beta, a następnie mierzymy obiekt bez jakiejkolwiek osłony. Pomiar tła trwa określony czas (domyślnie 5 min, ale dla większości źródeł wystarczy 1 min, zmieniamy w ustawieniach) i na górnym pasku widzimy jego odliczanie.
Jeśli mamy już wartość tła, wówczas zdejmujemy klapkę (lub kartkę papieru w trybie "alfa") i kursorem dolnym zaznaczamy kwadrat z symbolem "alfa" lub "beta", zależnie od trybu, w którym jesteśmy. Wciskamy prawy kursor i pomiar będzie trwał tyle samo czasu, co pomiar tła. W trakcie pomiaru będziemy widzieć dwie wartości: pośrodku ekranu wielkimi cyframi wyświetlany główny pomiar, zaś u góry, drobniejszą czcionką wartość tła, zwykle dużo niższą niż bieżący odczyt. Po zakończonym pomiarze zaś zobaczymy drobniejszą czcionką zapisany łączny pomiar obiektu i tła.
W przypadku zbyt małej aktywności źródła, gdy dozymetr nie może osiągnąć dokładności pomiaru większej niż 50%, w miejsce wyniku będą pojawiać się kreski. Pomiar możemy też przerwać za pomocą krótkiego wciśnięcia włącznika.
Zapisana przez dozymetr wartość tła jest używana przy kolejnych pomiarach, zatem musimy ją zresetować jeśli mierzymy inne źródło. W przeciwnym wypadku, gdy następne źródło będzie słabsze, dozymetr odejmie za wysokie tło beta+gamma.
Oba tryby przeznaczone są do pomiarów izotopów o znanym i "czystym" rodzaju emisji (tylko alfa lub tylko beta). Jeśli nie znamy rodzaju promieniowania, dokonajmy najpierw serii pomiarów z kartką papieru, bez niej oraz z założoną klapką filtra.
***
Ostatni tryb, nazwany DETECTION, służy do wykrywania skażeń radioaktywnych emiterami alfa, beta lub gamma np. na żywności, powierzchniach lub przedmiotach. Uruchamiamy go ikoną z symbolem jabłka. W tym trybie najpierw dokonujemy pomiaru tła, który trwa nawet kilkanaście minut i odbywa się w µSv/h lub cps z dokładnością do 3 miejsca po przecinku. Następnie w ten sam sposób mierzymy badany obiekt. Różnica między pomiarami jest oceniania przez oprogramowanie dozymetru, który wyświetla komunikat o bezpieczeństwie danego poziomu promieniowania. Tryb ten jest nastawiony na wykrywanie niewielkich różnic między tłem a badanym obiektem. Generalnie jego zasada działania jest identyczna jak trybów ALPHA i BETA, różni się tylko jednostką pomiaru i odejmowaniem tła naturalnego mierzonego poza badaną próbką.
Dla naszych potrzeb tryb ten może być przydatny przy źródłach o bardzo niskiej aktywności i słabym promieniowaniu, jak granit, popiół, związki potasu, szkło kryształowe, trytowe oświetlacze, cegły, kamionka, niskoaktywna glazura uranowa i szkło uranowe o małej zawartości uranu. Wówczas nastawiamy pomiar, trwający nawet kilkanaście minut i widzimy, czy obiekt emituje promieniowanie przekraczające tło w danym miejscu, a także, jak bardzo je przekracza. Przykładem może być ta patera ze szkła uranowego o wyjątkowo niskiej aktywności - uzyskany wynik to emisja z samej patery, bez tła wynoszącego 0,1 µSv/h:
- kawałek granitu - 0,375 µSv/h = 1,037 cps
- trytowy breloczek - 0,550 µSv/h = 1,669 cps (wynik pochodzi od promieniowania hamowania)
- azotan potasu 50 g - 0,498 µSv/h = 1,542 cps
- patera z jasną żółtą glazurą uranową - 0,436 µSv/h = 1,242 cps
- odpromiennik na telefon - 1,750 µSv/h = 4,35 cps
Czułość dozymetru jest bardzo dobra we wszystkich trybach i z pewnością sprawdzi się przy poszukiwaniach szkła uranowego, ceramiki z glazurą uranową, minerałów, zegarków z farbą radową czy innych artefaktów zawierających radioizotopy. Do tego celu najbardziej nadaje się tryb SEARCH - w czasie testów nawet niskoaktywne szkło uranowe powodowało wyraźny wzrost wskazań, praktycznie eliminujący ryzyko mylnej identyfikacji.
Również zegarki z farbą radową, nawet małe damskie firmy UMF Ruhla, powodowały skok do 0,7 µSv/h i zaraz do 1,2 µSv/h, zaś bardziej aktywne szybko osiągały ponad 3 µSv/h (w tym wypadku pomiary warto prowadzić z otwartą klapką dla przyspieszenia reakcji miernika). RadiaScan 701A pozwoli nam więc bardzo szybko przetestować nawet kilkadziesiąt zegarków, minerałów czy naczyń i wybrać te najbardziej świecące.
Z kolei jeśli zależy nam na precyzyjnych pomiarach konkretnego źródła, wówczas mamy tryb GAMMA, gdy interesuje tylko moc dawki, lub ALPHA/BETA, gdy chodzi nam o pomiar konkretnej aktywności. Bardzo przydatne jest tutaj odejmowanie tła gamma i podawanie aktywności we właściwych jednostkach, czyli rozpadach na minutę z centymetra kwadratowego. Oczywiście, dla uproszczenia możemy mierzyć aktywność w jednostkach mocy dawki, szczególnie jeśli chcemy porównać wyniki z Sosną i Polaronem, pamiętajmy jednak o zastrzeżeniach dla takiego pomiaru.
Przy pomiarach emiterów alfa daje o sobie znać dość głębokie umieszczenie licznika G-M w stosunku do ochronnej kratki obudowy. W RadiaScan 701A licznik umieszczony jest wyraźnie głębiej niż w MKS-01SA1M, ale nie tak głęboko, jak w Radex RD1008.
Ogranicza to liczbę cząstek alfa, które mogą dotrzeć do okienka licznika, gdyż każdy dodatkowy milimetr powietrza skutecznie je hamuje. Zmniejsza też nieco czułość na najsłabsze źródła, ale na szczęście mamy tryb DETECTION, który częściowo to kompensuje wydłużeniem czasu pomiaru.
***
W menu głównym dozymetru mamy łącznie 8 pozycji, z czego 5 to włączniki poszczególnych trybów. Pozostałe to:
- LOG (symbol książki) - podgląd logów osobno dla każdego trybu pomiarowego
- OPTIONS - ustawienia
- INFORMATION - numer seryjny dozymetru i wersja oprogramowania.
Menu ustawień wymaga dokładniejszego omówienia, zwłaszcza że angielskie nazwy poszczególnych pozycji mogą nie być jasne na pierwszy rzut oka:
- modes (ustawienia poszczególnych trybów pracy):
- GAMMA
- dose units - jednostki pomiaru (R, Sv)
- dose rate - progi alarmu mocy dawki (alarm 1, alarm 2, factory)
- dose - progi alarmu łącznej dawki (alarm 1, alarm 2, reset, factory)
- capture - tryb logowania wyników pomiaru
- enable - włączenie
- interval - odstęp pomiędzy pomiarami (hh-mm-ss)
- schedules - pomiary w określonych odstępach czasu - 4 osobne harmonogramy, w każdym mamy następujące ustawienia:
- enable - włączenie
- start - godzina rozpoczęcia
- duration - czas trwania (hh-mm-ss)
- pause - odstęp między kolejnymi pomiarami w serii (hh-mm-ss)
- samples - liczba pomiarów w serii
- ALPHA
- error - stopień niepewności pomiaru, którego osiągnięcie zakończy pomiar
- duration - planowany czas pomiaru, gdy ustawimy go na 0, pojawi się opcja "unlimited", czyli pomiar do osiągnięcia wybranej dokładności pomiaru
- alarm 1, alarm 2
- factory
- BETA - ustawienia takie same jak w trybie ALPHA
- SEARCH
- units - jednostka (Sv/h, cps)
- sampling time - czas uśredniania wyniku
- capture - zapis pomiaru
- enable
- interval - odstęp między zapisami (hh-mm-ss)
- DETECTION
- units - jednostka (Sv/h, cps)
- error (%)
- duration (czas w minutach lub bez ograniczenia)
- thresholds (alarm 1, alarm 2, factory)
- screen (ustawienia ekranu)
- contrast - kontrast, a właściwie jasność (od -3 do +3, zalecam -3 lub -2)
- turn off - autowyłączenie (nigdy, 15 s, 30 s, 2 min, 10 min)
- language - język (rosyjski, angielski, francuski, ukraiński)
- time - format czasu (12 lub 24h)
- date - format daty
- signals
- LEDs (zielono-czerwona dioda w górnym lewym rogu obudowy)
- enable - włącza diodę
- brightness - jasność (1, 2, 5 ,12 ,25 ,50 ,75, 100 %, sugeruję używać wartości poniżej 5%, gdyż dioda mocno bije po oczach)
- sounds (dźwięki)
- all sounds - wyłącza wszystkie dźwięki
- buttons - wyłącza dźwięk przycisków
- clicks - wyłącza dźwięk impulsów
- alarm - dźwięk przekroczenia progów alarmu
- off - wyłączony
- once - pojedynczy
- loop - powtarzający się
- alarm - testowanie dźwięku alarmów, jeśli są włączone w powyższym menu:
- alarm 1 (szybki przerywany sygnał)
- alarm 2 (wolniejszy przerywany sygnał)
- off the scale - przekroczenie zakresu (modulowany przerywany sygnał, przypominający nadawanie alfabetem Morse'a)
- clock (czas i data)
- date
- time
- zone - strefa czasowa (w Polsce UTC+1)
- daylight saving - czas letni (dozymetr automatycznie przestawi czas na letni)
- schedules - czas automatycznego włączenia lub wyłączenia dozymetru, dostępne 4 osobne harmonogramy z następującymi ustawieniami:
- enable - włączenie danego harmonogramu
- time - czas rozpoczęcia (hh:mm)
- power on/power off - wybór, czy dozymetr o wybranej godzinie ma się włączyć, czy wyłączyć
- other
- batteries - rodzaj założonych baterii:
- rechargeable - yes - jeśli stosujemy akumulatorki zamiast zwykłych baterii
- factory settings - ustawienia fabryczne
Menu jest mocno rozbudowane, aczkolwiek zabrakło w nim ustawień głośności dźwięku, szczególnie jeśli chodzi o dźwięk impulsów. Jest on słyszalny w umiarkowanie cichym otoczeniu, jednak ginie w szumie ulicy czy zatłoczonego pomieszczenia. Przydałaby się choćby trójstopniowa regulacja.
***
Zerknijmy jeszcze na wyświetlacz. W RadiaScan 701A zastosowano kolorowy wyświetlacz w oparciu o technologię organicznych diod elektroluminescencyjnych (OLED).
Zawartość ekranu zmienia się w zależności od trybu pomiarowego, co przedstawiłem przy omawianiu poszczególnych trybów. Są jednak elementy stałe - górny pasek, na którym mamy od lewej:
- zegar (lub czas pomiaru w trybach ALPHA, BETA i DETECTION),
- znak logowania pomiaru - książka, której karty zapełniają się w miarę ubywania miejsca na logi
- znak pomiarów w trybie harmonogramu (schedule) - budzik, nawias wokół dzwonka oznacza, że harmonogram został włączony
- znak aktywnej sygnalizacji diodą LED - słoneczko
- znak sygnalizacji dźwiękowej - głośniczek
- wskaźnik baterii z 3 paskami
Z kolei na dolnym pasku podawane są informacje dotyczące bezpieczeństwa danego poziomu promieniowania lub też statusu pomiaru. Wyjątkiem jest tryb SEARCH, w którym alarmy są nieaktywne.
***
RadiaScan 701A współpracuje z firmowym oprogramowaniem, które można pobrać bezpośrednio ze strony producenta https://scan-electronics.com/en/downloads. Program pozwala na sterowanie dozymetrem za pośrednictwem komputera, zgrywanie logów czy pracę dozymetru jako stacjonarnego monitora promieniowania. Dozymetr możemy obsługiwać za pomocą osobnej konsoli z najważniejszymi przełącznikami dozymetru (tryby, dźwięk, wyłączenie wyświetlacza, przerwanie pomiaru, wyłączenie miernika) lub też, klikając myszą przyciski na rysunku dozymetru, choć tu dozymetr reaguje z pewnym opóźnieniem:
Przydatną opcją jest też możliwość robienia zrzutów ekranu dozymetru, szczególnie przy trudnościach w fotografowaniu wyświetlacza OLED. W tym celu używamy funkcji "Capture device screen" i zapisujemy plik w formacie PNG lub BMP.
***
Dozymetr zasilany jest z 2 akumulatorków AAA o pojemności 1100 mAh każdy, dostarczanych przez producenta. Przed pierwszym użyciem należy je naładować, podłączając dozymetr z akumulatorkami do znajdującej się w zestawie ładowarki z wtykiem mini-USB. Ładowanie trwa do 3 godzin, o jego trwaniu informuje nas czerwona dioda LED.
Akumulatorki osiągają pełną sprawność po 3-4 cyklach pełnego ładowania i rozładowania. Z ładowaniem wiąże się pewna osobliwość - otóż ładowarkę musimy podłączyć przy wyłączonym mierniku, w przeciwnym wypadku ładowanie się nie rozpocznie. Jeśli już ją podłączymy, możemy uruchomić dozymetr i normalnie wykonywać pomiar. Możemy też przerwać ładowanie podczas pracy dozymetru, wciskając dłużej prawy kursor, wówczas dozymetr będzie tylko zasilany z ładowarki - zamiast ikony baterii pokaże się wtyczka. Zamiast akumulatorków możemy też stosować normalne ogniwa AAA, pamiętajmy tylko, by wówczas w ustawieniach wyłączyć opcję "rechargeable".
Czas pracy dozymetru zależy od korzystania z wyświetlacza i dźwięku. Według instrukcji, przy wyświetlaczu ciągle włączonym i z kontrastem ustawionym na 50% dozymetr będzie pracował 10 godzin, zaś gdy wyświetlacz przeważnie będzie wyłączony, czas ten wydłuży się do 50 godzin.
Podczas testów, po pierwszym naładowaniu akumulatorków, dozymetr pracował przez 8 godzin bez przerwy, w różnych trybach, z wyświetlaczem ustawionym na -3 i okresowo włączanym dźwiękiem. Mniej więcej po 5 godzinach wskaźnik poziomu baterii spadł do 2/3, a następnie, na krótko przed całkowitym rozładowaniem, do 1/3. Gdy wskaźnik baterii świeci się na czerwono, akumulatorki są całkowicie rozładowane i dozymetr wyłączy się po wciśnięciu dowolnego przycisku albo samoczynnie po 30 sekundach.
***
W komplecie z dozymetrem otrzymujemy szczegółową instrukcję w formie książeczki liczącej 86 stron, "paszport" (świadectwo kontroli technicznej i gwarancja), akumulatorki, ładowarkę i kabel mini-USB.
Czas na podsumowanie. RadiaScan 701A należy do najwyższej półki przyrządów dozymetrycznych klasy popularnej, wyposażonych w wysokoczuły licznik okienkowy. Głównym konkurentem będzie MKS-01SA1M, mający ten sam licznik, ale położony bliżej kratki, co ma szczególne znaczenie przy pomiarze emisji alfa. Przyrząd ten jednak, o przeznaczeniu profesjonalnym, jest znacznie uboższy w funkcje. Z kolei RadiaScan 701A ma wiele dodatkowych opcji, z których najbardziej przydatne jest odejmowanie tła przy pomiarach aktywności alfa i beta oraz wydłużony czas pomiaru w trybie DETECTION, przydatny do pomiaru niskoaktywnych źródeł. Zaletą dozymetru jest też bardzo czytelny wyświetlacz, podający od razu wszystkie dane, jak również możliwość współpracy z komputerem.
RadiaScan 701A sprawdzi się przy wszystkich źródłach, z którymi możemy mieć do czynienia. Jest to przyrząd dla bardziej zaawansowanych amatorów, ale z pewnością wart swej ceny.
Zalety
- duża czułość na wszystkie rodzaje promieniowania
- selektywny pomiaru emisji alfa i beta dzięki podwójnemu filtrowi
- odejmowanie tła przy pomiarach aktywności
- skuteczny tryb poszukiwania źródeł
- funkcja programowania pomiarów
Wady
- okienko pomiarowe licznika G-M nieco zbyt oddalone od kratki
- przyciski pracują dość twardo
Jeżeli już planujecie zakup tego dozymetru, polecam bezpośredni kontakt z producentem na jego stronie (https://radiascan.com/), zaś w kwestii formalności celno-skarbowych przy wysyłce do Polski polecam artykuł Krzyśka [LINK]. Oczywiście zachęcam do zgłaszania uwag i propozycji w komentarzach.
