Sonda licznikowa Polon SGB-2D

Sonda ta jest następcą modelu SGB-1D z 1969 r., stosującego licznik STS-5 (lub opcjonalnie DOB-80/DOB-50 celem rozszerzenia zakresu). SGB-2D wprowadzono w 1975 r., wykorzystuje miniaturowy licznik DOI-80, znany z radiometrów RK-20, RK-21, EKO-D oraz wojskowych mierników DP-75 i DPS-68M1. Instrukcja nie wspomina o zamiennym stosowaniu innych liczników (w tym wypadku byłyby to DOI-50/DOI-30), zatem zakres pomiarowy jest taki, jak licznika DOI-80.

Sonda przeznaczona jest do pomiaru mocy dawki promieniowania gamma oraz indykacji promieniowania beta o energii powyżej 500 keV. Głowica sondy ma obrotową przesłonę w postaci aluminiowej rurki o grubości ścianki 1,4 mm. Możemy ją można ustawić w dwóch pozycjach. W jednej, oznaczonej "G", licznik G-M jest osłonięty i mierzymy tylko promieniowanie gamma:

W drugiej, oznaczonej "B", odsłonięte jest wąskie okienko w osłonie licznika i mierzymy wtedy łączną emisję  beta+gamma. 

Aby przesunąć osłonę, chwytamy sondę za chromowaną rękojeść i przesuwamy element z wycięciami od siebie, a następnie przekręcamy o 120 stopni, zgodnie z oznaczeniami na chromowanej końcówce sondy. Nie jest to zbyt intuicyjne, ale można się przyzwyczaić. 

Osłonę licznika zdejmujemy po odkręceniu pierścienia z uchwytem pod klucz. Dalszy demontaż prowadzimy po wykręceniu dwóch wkrętów, znajdujących się w czołowej powierzchni sondy. 

W moim egzemplarzu licznik był uszkodzony - został tylko korpus z wyrwanym wyprowadzeniem anody, bez szklanego zamknięcia bańki z drugiej strony. 

Co ciekawe, licznik G-M mocowany jest bez lutowania - wyprowadzenie anody jest wsunięte w ciasną spiralkę z drutu, zaś obudowa licznika, będąca katodą, jest owinięta kilkoma zwojami drutu, umocowanymi za pomocą kropli kleju.

Pierwotna czułość sondy jest taka jak licznika DOI-80, zatem można ją porównać z radiometrami RK-20, RK-21, RK-21C i EKO-D, wykorzystującymi ten detektor, pamiętając oczywiście o innym układzie obudowy i filtra odcinającego promieniowanie beta. Generalnie SGB-2D zarejestruje promieniowanie od większości "domowych" źródeł, za wyjątkiem tych najsłabszych, zaś reakcja na słabe źródła będzie dość powolna. Jest to cena za grubszą ściankę licznika, która z kolei zapewnia mniejszą zależność energetyczną, powodującą zawyżanie wyniku od niskoenergetycznego promieniowania niż w przypadku STS-5 i pochodnych.

Zastosowany filtr do pomiaru promieniowania gamma zapewnia kompensację energetyczną w kierunku wysokich energii, w okolicach widma kobaltu-60 (~1,25 MeV). Dla cezu-137 (662 keV) i niższych energii do 300 keV występuje zaniżenie czułości o 10%, zmniejszające się potem przy 200 keV:

https://polon-alfa.pl/pl/polonplikidopobrania/sonda-licznikowa-sgb-2d

Zakres pomiarowy sondy kończy się na 10 mGy/h, przy czym przy przeciążeniu do 90 mGy/h nie występuje "cofanie się licznika", wynik jest taki sam, jak dla 10 mGy/h. Specyfikacja nie podaje początku zakresu pomiarowego, ale można przyjąć, że zaczyna się on na ok. 1 µSv/h, analogicznie jak w radiometrach na liczniku DOI-80 i innych miernikach laboratoryjnych.

Prezentowany egzemplarz ma zamontowany licznik G-M typu DOI-30, czyli znacznie mniejszą wersję DOI-80, przeznaczoną do pomiaru bardzo wysokich poziomów promieniowania, rzędu 0,5-500 R/h (5 mSv/h - 5 Sv/h). Licznik ten był stosowany w rentgenoradiometrach DP-75 i rentgenometrach pokładowych DPS-68M1, gdzie odpowiadał za najwyższy zakres pomiarowy. 

Użycie tego licznika w sondzie SGB-2D skutkuje z jednej strony znacznym rozszerzeniem zakresu w stronę wysokich mocy dawki, z drugiej drastycznie ogranicza czułość na "domowe" źródła, nawet te silniejsze. Podczas testów jedynie skala od DP-63A dawała częstość zliczania 5 cps, zaś minerał "22 µSv/h" zaledwie 1 µSv/h, zaś medalion "Angel Wings" oscylował w okolicach 0,33 cps.

Licznik jest na tyle mały, że przy w/w źródłach nie było różnicy między pomiarem z otwartą i zamkniętą osłoną sondy, filmik nagrałem więc z otwartą.

***

Charakterystyka kierunkowa sondy przedstawia się następująco:

https://polon-alfa.pl/pl/polonplikidopobrania/sonda-licznikowa-sgb-2d

Dokonując pomiarów przy pomocy SGB-2D pamiętajmy, że aby uzyskać wartość mocy dawki gamma  trzeba wyznaczyć współczynnik kalibracyjny dla danego izotopu. Bez tego uzyskamy tylko częstość zliczania w impulsach na sekundę (cps) lub na minutę (cpm), zależnie od tego, jak wyskalowany jest nasz radiometr. Z kolei pomiar promieniowania beta jest jedynie indykacją, pozwalającą stwierdzić, na podstawie dwóch pomiarów (z filtrem i bez), czy dana powierzchnia skażona jest emiterami beta.

Obudowa sondy wykonana jest z grubej stali chromowanej, sama sonda jednak jest lekka, waży ok. 1 kg. Przy uchwycie sonda ma ucho, pozwalające na opuszczenie jej bez  konieczności zawieszania na kablu i narażania go na uszkodzenie.

Przewód ma długość aż 10 m, znacznie większą niż reszta sond Polonu, gdyż pomiar mocy dawki, zwłaszcza przy wyższych wartościach, musi być prowadzony z bezpiecznej odległości. Tak duża długość przewodu pozwala też na stosowanie różnych wysięgników, pracę zza osłon itp.

Korpus sondy jest hermetyczny, instrukcja deklaruje wodoszczelność przy zanurzeniu w wodzie na głębokość do 50 cm. Po więcej danych odsyłam do instrukcji obsługi na stronie Polon-Alfa [LINK]

Czas na podsumowanie. Spośród całej rodziny sond wypuszczonych przez ZZUJ Polon SGB-2D należy do tych mniej przydatnych. Konstrukcja ta stanowi próbę rozszerzenia funkcjonalności radiometru o pomiar, do którego nie jest przeznaczony. Radiometry generalnie służą przede wszystkim do pomiaru aktywności, (powierzchniowej, strumienia cząstek), zaś moc dawki mierzy się innymi przyrządami, przede wszystkim odpowiednio wyskalowanymi. Tym niemniej, jeśli mamy możliwość wyznaczenia współczynnika kalibracyjnego choćby dla podstawowych energii promieniowania gamma i beta, to SGB-2D będzie przydatnym uzupełnieniem przyrządów RUST czy URL. Zastosowany licznik niestety będzie miał mniejszą czułość na niskoenergetyczne promieniowanie niż STS-5 użyty w SGB-1D.