Czytnik dawkomierzy osobistych CDI-77

Dozymetry indywidualne DI-77 działały na zasadzie radiofotoluminescencji (RFL). Zjawisko to oznacza powstawanie tzw. centrów luminescencji w niektórych materiałach poddanych działaniu promieniowania jonizującego. Centra te mogą być następnie wzbudzane do świecenia za pomocą ultrafioletu, a intensywność świecenia zależy od liczby powstałych centrów, czyli w pewnym zakresie od pochłoniętej dawki. W dozymetrach DI-77 detektorem była płytka ze szkła fosforanowego domieszkowanego srebrem, umieszczona w ochronnej kasetce z metalu, zamykanej specjalnym kluczem.

Do odczytu tych dozymetrów przeznaczony był specjalny pulpit, opisany jako czytnik dawkomierzy osobistych CDI-77, który wreszcie, po wielu lat poszukiwań, udało mi się kupić.

Urządzenie było produkowane przez ZZUJ Polon w Bydgoszczy. Układ elektroniczny zawiera lampę ultrafioletową pobudzającą dozymetr do świecenia oraz filtr, przepuszczający tylko pomarańczowe światło emitowane przez dozymetr. Światło to było następnie wzmacniane przez fotopowielacz FEU-60, a jego intensywność przekładana była na dawkę przyjętą przez dany dozymetr.

http://www.carbon14.pl/~andrzej/Dozymetria/Wyklad06.pdf

Wynik podawany był na czerwonym czterocyfrowym wyświetlaczu LED. Przed rozpoczęciem odczytywania dozymetrów pulpit wymagał kalibracji za pomocą wzorca czułości wbudowanego w szufladkę na dozymetry. Wzorcowanie przeprowadzano, wysuwając szufladkę do połowy, tak aby na górnej części widoczny był napis "kalibracja". Dla zapewnienia odpowiedniej głębokości wsunięcia szufladki obok niej znajdowała się odchylana blaszka, uniemożliwiająca zbyt głębokie wsunięcie:

Sama kalibracja polegała na ustawieniu potencjometrem "kalibracja" wartości podanej na tabliczce pod wyświetlaczem - w przypadku mojego egzemplarza byłoby to 222. Niestety mój przyrząd, pomimo świetnego stanu zachowania, był uszkodzony - nie dawało się go skalibrować (ciągle wskazywał zero), a bez tego odczyt był niemożliwy. Na szczęście dzięki pomocy Michała (pozdrowienia!) okazało się, że przyczyną było zwarcie kontraktronu, najprawdopodobniej od zbyt mocnego wciśnięcia szufladki. 

Po rozgięciu uszkodzonego kontaktronu udało się ustawić wartość kontrolną potencjometrem "kalibracja", a następnie sprawdzić kilka przykładowych dozymetrów.

W zestawie czytnika znajdował się też dozymetr testowy, naświetlony dawką 174 cGy (1,74 Gy, co dla promieniowania gamma odpowiada 1,74 Sv).

W moim czytniku dozymetr testowy daje odczyt 179 cGy, co mieści się w tolerancji +/- 5% (165-183 cGy) podawanej przez instrukcję.

Kalibrację CDI-77 należy przeprowadzać po 10 minutach od włączenia przyrządu, aby wskazania się ustabilizowały, a i tak nawet po tym czasie będą nieznaczne wahania (+/- 1 cGy co 1-2 s). Potencjometr kalibracji ma dużą czułość, co utrudnia dokładne ustawienie wartości współczynnika kalibracyjnego: gdy ustawiliśmy już 220 i przekręcamy pokrętło dosłownie o ułamek milimetra, by osiągnąć 222, wynik skacze na 230 lub 210. Na szczęście drobne różnice w kalibracji nie wpływają w istotny sposób na dokładność odczytu dawkomierza, szczególnie przy wyższych dawkach.

Dozymetry DI-77 były zakręcane na śrubę z łbem sześciokątnym, dodatkowo osłoniętą plastikowym korkiem jednorazowego użytku. Miało to zabezpieczyć detektor przed wpływami środowiska oraz ingerencją użytkowników, mogących próbować zawyżyć lub zaniżyć wskazania. Do odkręcenia tej śruby służył umieszczony w panelu czołowym czytnika klucz dynamometryczny.

Najpierw należało wyjąć korek z dozymetru za pomocą szpikulca znajdującego się wśród akcesoriów czytnika.

Następnie dozymetr nasadzano na trzpień klucza i przekręcano kilka razy w lewo, zgodnie ze strzałką „otw.”. 

Połówki dozymetru wówczas rozłączały się, pozwalając umieścić jego górną część w szufladce czytnika. 

Dozymetr wsuwamy do szufladki czytnika tak, aby numer był u góry, a gumowy pasek trzymający szkiełko znajdował się z lewej strony. 

W przeciwnym razie dozymetr wchodzi do szufladki z dużym oporem, a czytnik pokaże zero. Niestety CDI-77 nie ma skutecznego zabezpieczenia przed odwrotnym włożeniem dozymetru -  jak widać na poniższym zdjęciu, da się umieścić DI-77 odwrotnie:

Po odczytaniu dozymetr zamykano i zakręcano kluczem, kręcąc w prawo. Klucz miał zapadkę, ograniczającą siłę dokręcenia śruby – gdy była wystarczająco mocno dokręcona, zaczynał obracać się bez oporu. Zabezpieczało to przed zerwaniem gwintu, który jest bardzo delikatny. W zestawie jest też zwykły klucz nasadowy do rozkręcania zapieczonych dozymetrów, jednak bardzo łatwo nim urwać śrubę.

Po odczytaniu dozymetru należało założyć nowy korek, w zestawie z czytnikiem etatowo powinno znajdować się aż 700 szt. korków.

Czytnik CDI-77 według instrukcji umożliwiał odczyt do 100 dozymetrów na godzinę (jeden na 36 s), uwzględniając w tym czas na ręczne zapisanie wyniku pomiaru. Jeśli wyniki zapisuje ktoś inny, wydajność będzie jeszcze wyższa. Podczas testów udało mi się ten czas znacznie skrócić, a nie spieszyłem się jakoś szczególnie:

Jak widać na filmie, moje egzemplarze zarejestrowały dość zbliżone dawki, między 45 a 77 cGy (0,45-077 Gy), za wyjątkiem jednego, który otrzymał aż 430 cGy (4,3 Gy!). Prawdopodobnie był poddawany działaniu promieniowania przez dłuższy czas i to bez obudowy, co spowodowało takie zawyżenie dawki. 

Czytnik ma solidną obudowę z emaliowanej blachy stalowej, wyposażoną w dwa uchwyty transportowe. Na górnej powierzchni korpusu przymocowano tabliczkę ze skróconą instrukcją obsługi:

Zasilanie przyrządu może odbywać się na kilka sposobów:

• z sieci prądu zmiennego: 
• 220 V (+10/-30%)
• 24 V (+/- 25%)
• z instalacji pokładowej prądu stałego:
• 12 V (+25/-10%)
• 24 V (+/- 25%)
• prądem pulsującym 24 V (+/- 25%)

Do zasilania z sieci 220 V służy przewód z typową wtyczką sieciową ze stykiem ochronnym, instrukcja zabrania podłączania przyrządu do gniazdek bez uziemienia.

Pozostałe źródła podłączamy przewodem z wtykiem pasującym do gniazd lamp przenośnych w wojskowych pojazdach samochodowych. Ten sam wtyk stosowano w przystawkach zasilania zewnętrznego rentgenoradiometrów DP-66 i DP-66M, jak również w przewodach zasilania zewnętrznego od DP-66M1 i DP-75.

Oba typy przewodów podłączamy do tego samego wielostykowego gniazda na tylnej ściance urządzenia:

CDI-77 wraz z wyposażeniem jest przechowywany w drewnianej skrzyni, całość waży 15 kg

Zawartość fabrycznego kompletu jest następująca:

• ręczny klucz nasadowy do rozkręcania dozymetrów
• szpikulec do wyjmowania korków z dozymetrów
• klucz do oprawek filtrów
• ściereczka
• pędzelek do czyszczenia optyki
• zapasowe bezpieczniki
• korki do dozymetrów (700 szt.)
• zapasowe lampy UV (10 szt.)
• przewód zasilania 220 V
• przewód zasilania 12/24 V
• dozymetr kontrolny
• instrukcja
• zeszyt pracy
• pochłaniacze wilgoci - woreczki z silikażelem

Mój egzemplarz jest prawie kompletny - brakuje tylko zeszytu pracy. Narzędzia i części zapasowe są oryginalnie zafoliowane - klucz nasadowy wyjąłem z folii na potrzeby zdjęcia:

Zapasowe żarówki UV typu UFO-4b dostarczano w liczbie 10 szt. - jest to jedyny szybko zużywający się element czytnika. Instrukcja zaleca wymianę lampy w przypadku niestabilnej pracy.

Działanie żarówki UV możemy w każdej chwili skontrolować za pośrednictwem ukośnego otworu w obudowie modułu, w którym jest osadzona. 

Sam moduł wyciągamy po wykręceniu jednego wkrętu z dużą podkładką, trzymającego go w przednim panelu.

Czas na podsumowanie. Przyrząd ten pozwala na praktyczne wykorzystanie dozymetrów DI-77, które są obecnie wyprzedawane z demobilu po 10-20 zł w dużych ilościach. Bez niego te dozymetry mogą służyć najwyżej jako breloczek. Mając czytnik możemy sprawdzić, czy kupiliśmy dozymetry naświetlone i jaką dawką, czy też trafiły się nam nieużywane. Możemy też prowadzić eksperymenty z napromieniowywaniem dozymetrów DI-77 za pomocą różnych źródeł, a następnie odczytywaniem nagromadzonej dawki. 

CDI-77 jest też wyjątkowo cennym nabytkiem kolekcjonerskim. Bardzo rzadko występuje na rynku wtórnym - mój egzemplarz (nr 0006) jest pierwszym od początku bloga, teraz pojawił się jeszcze drugi z nr 0059:

https://allegro.pl/oferta/czytnik-dozymetru-indywidualnego-cdi-77-dozymetr-12273796375

Jeżeli macie egzemplarz tego przyrządu lub prowadziliście eksperymenty z napromieniowaniem dozymetrów DI-77, dajcie znać w komentarzach!