Blog o promieniowaniu jonizującym, dozymetrii i ochronie radiologicznej. Zwalcza mity związane ze zjawiskiem radioaktywności i przybliża wiedzę z zakresu fizyki jądrowej oraz źródeł promieniowania w naszym otoczeniu.
Drugim przyrządem z epoki poszukiwania uranu w Polsce, jaki warto przedstawić, jest radiometr RP-1. Tutaj od razu uwaga, w nomenklaturze radzieckiej występuje też rentgenometr o podwyższonej dokładności RP-1 [LINK], niemający nic wspólnego z tym miernikiem. Prezentowany radiometr był dostarczany różnego rodzaju organizacjom młodzieżowym, np. Młodym Przyrodnikom (Junyj naturist, w skrócie Junat), do samodzielnego poszukiwania rud uranu w terenie.
RP-1 służy do pomiaru mocy dawki gamma i aktywności beta. Detektorem promieniowania jest pojedynczy licznik G-M umieszczony w sondzie z nasuwaną cylindryczną osłoną.
Sonda przypomina tą od RK-67, jest jednak znacznie dłuższa (37 cm) i grubsza (3,2 cm) - mieści szklany licznik STS-8 do pomiaru promieniowania gamma lub dobrze nam znany STS-6, mierzący emisję beta od 500 keV i gamma od 30 keV. Oba liczniki znajdują się na wyposażeniu fabrycznego kompletu dozymetru, wymieniamy je stosownie do potrzeb.
Do sondy można dołączyć chwyt pistoletowy, ułatwiający posługiwanie się sondą, szczególnie wprowadzanie jej do odwiertów podczas poszukiwania rudy uranowej:
Rękojeść chwytu jest wydrążona w środku, aby można go było nasadzić na kij celem prowadzenia sondy przy ziemi:
Pulpit pomiarowy wykonano z bakelitu zamiast emaliowanej blachy, jak w przeważającej większości radzieckich mierników stosowanych wówczas w poszukiwaniach i górnictwie uranu. Lżejsza, delikatniejsza konstrukcja zdradza "młodzieżowe" przeznaczenie miernika w porównaniu z "pancernymi" przyrządami UR-4M, Łucz-A, Razwiedczik itp.
Na przednim panelu zwraca uwagę kopułka z otworem - to rezonator głośniczka. Podczas obsługi należy uważać, aby do środka nie dostała się wilgoć, co powoduje znaczny spadek głośności. Wówczas należy zdjąć kopułkę i osuszyć wnętrze. Dźwięk impulsów może być też podawany na słuchawki, podłączane do wtyku u dołu z prawej strony.
Mikroamperomierz ma jedną skalę w mikrorentgenach na godzinę od 1 do 100 z podziałką co 1.
Przełącznik zakresów ma następujące pozycje:
B - wyłączony
1 - pierwszy zakres pomiarowy (1-100 µR/h = 0,01-1 µSv/h)
C - reset wskazań (zwykle służył do tego przycisk chwilowy, np. w DP-11B, RGR)
2 - drugi zakres pomiarowy - czułość zmniejszona 15-20 razy w stosunku do pierwszego, zakres ten włączamy, gdy na pierwszym zakresie mamy odczyt 80-90 µR/h
K - kontrola napięcia zasilania, ale nie odbywa się ona tak, jak w innych miernikach, czyli poprzez nastawienie wskazówki na odpowiedni znacznik na skali - procedura jest następująca:
założyć świeże baterie
upewnić się, że jesteśmy w miejscu pozbawionym silnych źródeł promieniowania
pokrętło РЕГ. НАПР. przekręcić do oporu w lewo
przestawić przełącznik na pozycję K i zapisać odczyt z mikroamperomierza - będzie to wartość odniesienia, jak baterie ulegną częściowemu rozładowaniu
wybrać zakres pomiarowy i rozpocząć pracę
gdy baterie ulegną częściowemu rozładowaniu, przestawić przełącznik w pozycję K i pokrętłem РЕГ. НАПР. kręcić w prawo, aż wskazówka znowu wskaże taką wartość, jak przy świeżych bateriach.
Zasilanie odbywa się z 6 ogniw typu 74-PMCG-0,05 (stare nazewnictwo GB-75-0,05), o napięciu 74 V. Powinny wystarczyć na 500 godzin pracy.
Z lewej strony widzimy sondę - jej podzespoły obwiedziono przerywaną linią. W jej obrębie z lewej mamy licznik G-M, oznaczony literą B i powyżej z prawej tyratron (litera L), stabilizujący napięcie zasilania. W pulpicie pomiarowym można zauważyć brak jakichkolwiek lamp elektronowych: obwód składa się głównie z kondensatorów i rezystorów. Nie ma też transformatora ani innych elementów przetwornicy - zestaw baterii daje napięcie 444-450 V, wystarczające do zasilania licznika G-M.
Fabryczny komplet w skrzyni prezentuje się następująco.
Przyrząd jest ciekawym zabytkiem techniki z pionierskiego okresu rozwoju atomistyki. W Polsce jeszcze się z nim nie spotkałem, zaś na forum RHBZ, skąd pochodzą powyższe zdjęcia, występują tylko 3 egzemplarze. Pomimo upływu lat miernik jest nadal użyteczny z uwagi na odsłonięte okienko pomiarowe oraz możliwość stosowania wysokoczułego licznika STS-6, rejestrującego większość emisji gamma i beta od typowych źródeł, nawet słabych. Zaletą jest też bardzo prosta konstrukcja, niestety problem sprawia zasilanie z 6 wysokonapięciowych baterii, które należałoby zastąpić odpowiednimi pakietami akumulatorków.
Dozymetr Master-1 był do niedawna tanim, prostym dozymetrem promieniowania gamma, stanowiącym często pierwszy miernik w rękach dozymetrysty-amatora. Przyrząd miał niestety wiele wad, opisywanych przeze mnie w odnośnej recenzji [LINK]. Obecnie coraz rzadziej pojawia się na rynku wtórnym, zaś jego rolę przejęły niskobudżetowe mierniki z Aliexpress. Poczciwy Master-1 doczekał się za to ciekawej modyfikacji, czyniącej z niego indykator promieniowania, przydatny przy poszukiwaniu szkła uranowego. Przeróbki dokonał Czytelnik bloga (pozdrowienia!), który podesłał opis wraz ze zdjęciami. Oddaję głos Autorowi:
Ten dozymetr w wykonaniu fabrycznym rzeczywiście jest mało przydatny, ale niewielka modyfikacja polegająca na odwinięciu z tuby folii ołowianej i polietylenowej, wycięciu w obudowie z ABSu rewizji w miejscu tuby i zaklejenie rewizji taśmą kaptonową wystarczy, żeby stał się rewelacyjnym wykrywaczem na pchlich targach szkła uranowego, które emituje głownie słabe promieniowanie beta.
Materiał do zabezpieczenia rewizji w dozymetrze wybrałem nieprzypadkowo, bo folia kaptonowa (poliamid) dobrze przepuszcza promieniowanie beta, jest wytrzymała chemicznie i mechanicznie, jest dobrym izolatorem elektrycznym, a do tego charakteryzuje się wysoka odpornością na promieniowanie jonizujące.
Zrobiłem dla porównania pomiar tego samego wazonu ze szkła uranowego Sosną (model z dwoma tubami po środku blisko siebie) i wyniki są bardzo ciekawe: na Master-1 po przeróbce wyświetla 3.32 µSv/h, a Sosna z otwartą klapką (beta+gamma) w trybie pomiaru mocy dawki (MD) pokazuje 3.18 µSv/h, czyli na prawdę bardzo zbliżone wartości, różnica pomiaru między urządzeniami to niecałe 5%.
Pomiar dozymetrem Master-1 po przeróbce robiłem nie w pozycji leżącej jaką widać na zdjęciu, tylko prostopadle rewizją z tubą skierowaną do dna wazonu ze szkła uranowego, żeby zwiększyć powierzchnię detekcji tuby. Tworzywo ABS tego dozymetru bardzo skutecznie blokuje promieniowanie beta, dlatego pomiar w pozycji jak na zdjęciu, gdy tylko połowa rewizji ma kontakt ze szkłem pokazuje ok. 1/2 widocznego na zdjęciu odczytu. Ten sam dozymetr bez przeróbki pokazywał na wazonie jedynie promieniowanie tła, czyli 0.12 µSv/h, co potwierdza skuteczność przeróbki.
Niewielkie rozmiary dozymetru Master-1, stosunkowo krótki czas pomiaru, wystarczający zakres pomiaru oraz tani koszt zakupu oraz prosta przeróbka dająca przyzwoitą czułość czynią z dozymetru Master-1 naprawdę bardzo atrakcyjny i wygodny detektor szkła uranowego oraz innych artefaktów zawierających izotopy promieniotwórcze emitujących nie tylko promieniowanie gamma, ale również miękkie promieniowanie beta.
Oprócz tego, że Master-1 jest tani i mały, to bateria długo trzyma, a dodatkowo nie wystraszy sprzedawców i gapiów podczas pomiaru
***
Parę słów komentarza ode mnie. Przeróbka jest prosta i znacznie zwiększa czułość dozymetru, oczywiście kosztem jego kalibracji - po odsłonięciu licznika G-M mierzona jest mieszanka promieniowania beta i gamma, co znacznie zawyża pomiar z uwagi na brak kompensacji energetycznej licznika. Drugą kwestią jest niewielka podaż tych dozymetrów, a co za tym idzie, wzrost cen, szczególnie sprawnych egzemplarzy zachowanych w dobrym stanie. Pytanie, czy nie szkoda poświęcać kolekcjonerski dozymetr na taką przeróbkę? Co innego w przypadku mocno sfatygowanych i wielokrotnie remontowanych egzemplarzy, którym już nic nie zaszkodzi.
Jeśli zdecydowaliście się przerobić swojego Mastera wedle powyższego planu albo macie obiekcje co do sensu przeróbki, dajcie znać w komentarzach!
Ten przyrząd należy do wczesnych radzieckich konstrukcji z początku lat 50., stosowanych również w Polsce w pierwszym, pionierskim okresie rozwoju atomistyki, kiedy jeszcze nie produkowano takiej aparatury w kraju. Używano go m.in. do badania zawartości uranu w próbkach rudy wydobytej przez Zakłady Przemysłowe R-1 w Kowarach [LINK].
Radiometr pracuje jednocześnie (!) jako przelicznik i jako integrator. W trybie przelicznika zlicza impulsy od 1 do 10.000 bez ograniczenia czasowego. W trybie integratora mierzy częstość zliczania w impulsach na minutę (cpm) w zakresie 60-100.000 cpm (1-1666,6 cps) oraz może alarmować o przekroczeniu uprzednio ustawionego progu.
Zestaw składa się z następujących elementów:
pulpit pomiarowy TZ (ТЗ)
sonda TCz (ТЧ) z 3 licznikami STS-6 do pomiaru aktywności beta i gamma (150 cm2)
sonda TJu (ТЮ) z 10 otwartymi półcylindrycznymi licznikami proporcjonalnymi do pomiaru aktywności alfa (150 cm2)
sonda TI (ТИ) z licznikiem scyntylacyjnym do pomiaru aktywności alfa (7 lub 23 cm2 w zależności od użytego scyntylatora i światłowodu).
Impulsy są zliczanie licznikiem elektromechanicznym o dwóch skalach (1-100 i 100-10.000). Ponieważ czas martwy tego licznika wynosi poniżej 20 ms, impulsy powinny docierać do niego ze średnią częstością nie większą niż 150 cpm, wówczas straty będą na poziomie 5% całkowitej liczby impulsów. Liczniki zerujemy za pomocą pokręteł УСТ. НУЛЯ umieszczonych nad każdym z nich. Co ciekawe, podczas zerowania obracają się skale, a nie wskazówki.
Jak widać ten licznik będzie "gubił" impulsy przy preparatach o dużej aktywności, służy więc raczej do pomiarów mało aktywnych próbek, przy których niewielka liczba impulsów jest rejestrowana podczas dłuższego okresu. Jeśli próbka ma większą aktywność, zasadny jest odczyt częstości zliczania na mikroamperomierzu o dwóch podziałkach: 1-10 co 1 i 0,05-3 co 0,05. Dodatkowa skala 10-2000 wyskalowana jest w woltach i służy tylko do regulacji wysokiego napięcia zasilającego detektor. Przy sondzie TCz wynosi ono 400 V, liczniki scyntylacyjne wymagają ok. 1000 V, zaś licznik proporcjonalny 2000 V.
Za pomocą mikroamperomierza można zmierzyć średnią częstość impulsów w zakresie 60 - 100 000 cpm (1-1666,6 cps). Cały zakres podzielony jest na 6 podzakresów, czas uśredniania na każdym z nich wynosi odpowiednio:
I - 0-300 cpm - 39 s
II - 0-1000 cpm - 16 s
III - 0-3000 cpm - 9 s
IV - 0-10 000 cpm - 7 s
V - 0 -30 000 cpm - 6 s
VI - 0-100 000 cpm - 6 s
Czas martwy miernika szybkości zliczania jest taki sam we wszystkich podzakresach i wynosi 60 μs. Pracę radiometru można zobaczyć na tym oto filmie:
Radiometr ma sygnalizację progową, która może być wykorzystywana do kontroli skażeń rąk, odzieży i powierzchni roboczej. Próg regulujemy za pomocą potencjometru obracanego śrubokrętem. Jeśli zmierzona częstość zliczania jest wyższa niż próg, zapali się czerwono lampka z napisem грязно ("brudno"). W przeciwnym wypadku zaświeci się lampka "czysto". Radiometr może też uruchamiać zewnętrzną sygnalizację, podłączoną do gniazda na tylnej ścianie.
Podobne rozwiązanie zastosowano w radiometrze RUS-5, jednak bez środkowej, żółtej lampki, sygnalizującej gotowość radiometru do rozpoczęcia pomiaru.
Przyjrzyjmy się teraz poszczególnym sondom, przewidzianym do radiometru TISS.
Sonda TCz (ТЧ), niekiedy mylnie określana jako T4, zawiera 3 typowe liczniki STS-6 znane z monitorów RKP oraz sond SGB. Na spodniej części, obok okienka pomiarowego, znajduje się metalowa dźwignia, która za pośrednictwem popychacza uruchamia kompensację tła gamma.
Powierzchnia czynna sondy wynosi 150 cm2, zakres pomiarowy do 100.000 rozp/min/cm2. We wnętrzu mamy lampowy przedwzmacniacz, a także przycisk chwilowy, sprzęgnięty ze wspomnianą wyżej dźwignią.
Podczas pomiaru tą sondą możemy skompensować tło gamma, wciskając dźwignię na jej korpusie. Kompensacja działa pod warunkiem, że tło nie przekracza zakresu, na którym dokonywany jest pomiar. Sonda TCz przypomina polską sondę LGM-2, przeznaczoną do radiometrów serii RUS i pokrewnych.
Sonda tego typu wraz z radiometrem TISS była używana do pomiarów aktywności odzieży turystów, którzy w tajemniczych okolicznościach zginęli na Przełęczy Diatłowa w 1959 r. Aktywność wynosiła - cytuję tłumaczenie automatyczne z niewielkimi moimi poprawkami:
nr 4 - brązowy sweter osiągnął 9900 rozpadów na minutę na 150 cm2, a po praniu przez 3 godziny pod bieżącą wodą było to 5200, czyli w przybliżeniu odpowiadała normie dla odzieży osób pracujących z substancjami radioaktywnymi (przed praniem). Pas swetra nr 1 pokazywał 5600 przed praniem i 2700 po praniu. pas ten przed praniem aktywował się nieco bardziej niż norma dla osób pracujących z substancjami radioaktywnymi, a po praniu miał naturalne tło. Dolna część spodni [w oryginalne szarawarów] z nr 1 miała 5000 zgnić przed praniem i 2600 po praniu. Te. przed praniem - norma dla osób pracujących z substancjami radioaktywnymi, a po praniu - zwykłe tło. [LINK]
Sonda scyntylacyjna TI może mieć zainstalowany jeden z dwóch różnych scyntylatorów - każdy z odpowiednim światłowodem, zapewniającym kontakt optyczny z fotopowielaczem FEU-19. Są to scyntylatory ZnS(Ag), czułe na promieniowanie alfa przy jednoczesnej praktycznej niewrażliwości na emisję gamma.
Mniejszy ma powierzchnię efektywną 7 cm2, sprawność 20% i częstość zliczania do 70.000 rozp/min/cm2. Większy odpowiednio: 23 cm2, 10 % i 43.000 rozp/min/cm2. Grubość aluminiowej folii światłoszczelnej 10 mikronów. Bieg własny w obu przypadkach wynosi 1 cpm. Dzięki zastosowaniu scyntylatorów ZnS(Ag), o bardzo małej czułości na emisję gamma, sonda umożliwia selektywny pomiar promieniowania alfa. Producent deklaruje odporność na tło gamma aż do 500 µR/s (18000 µSv/h = 18 mSv/h). Niestety sonda jest wrażliwa na pole magnetyczne.
Sonda z licznikiem proporcjonalnym TJu (ТЮ) - na poniższym zdjęciu widoczny z prawej - służy do pomiaru skażeń powierzchni emiterami alfa o energii powyżej 3 MeV ze skutecznością 4 %.
Na tej ilustracji widzimy radiometr TISS w innej wersji, z licznikami elektromechanicznymi jeden nad drugim
Jest to licznik wykorzystujący powietrze jako gaz roboczy. Nad wspólną katodą w postaci arkusza blachy wygiętego tak, by otrzymać 10 półcylindrów rozpięty jest cienki drut, stanowiący anodę. Przestrzeń robocza licznika osłonięta jest cienką folią dla uniknięcia dostawania się zanieczyszczeń. Napięcie pracy wynosi 2000 V. Tło własne 20 cpm, zakres pomiarowy 2-700 rozpm/min/cm2. O samym liczniku proporcjonalnym pisałem przy okazji monitora skażeń Contamat [LINK].
Radiometr TISS ma dwa tryby odejmowania tła (ręczny i automatyczny), mogące współpracować ze wszystkimi sondami (z sondą beta-gamma TCz tylko na dwóch pierwszych zakresach). Wyposażono go też w tryb testowy, w którym na wejście podawany jest sygnał z wewnętrznego generatora - odczyt na liczniku elektromechanicznym, zebrany w ciągu 1 minuty (odmierzonej ręcznie, zegarkiem lub stoperem), powinien wynieść 3000 cpm +/- 100.
Wszystkie sondy podłączamy do gniazda o 6 stykach znajdującego się na tylnej ściance, na której znajdują się też przełączniki trybu kompensacji tła (ręczny/automatyczny) i rodzaju pracy (test/pomiar).
Gniazdo sondy, pomimo pewnych podobieństw nie jest kompatybilne z polskimi radiometrami RUS i sondami do nich. Odnoszę wrażenie, że do radiometru TISS nie przewidziano całej rodziny sond, jaka wkrótce została opracowania do radiometrów RUST i URL. TISS miał współpracować z trzema omówionymi wyżej sondami, a jego główną rolą było wykrywanie skażeń i ewentualne proste pomiary laboratoryjne.
***
Ponieważ sprzęt jest rzadki i ciekawy, przytoczę tutaj opis z oryginalnej instrukcji, cytowany na forum RHBZ (tłumaczenie automatyczne z moim wygładzeniem i ujednoliceniem terminów):
Procedura przygotowania urządzenia do pracy jest następująca:
1. Sprawdź, czy położenie bloku transformatora sieciowego (z tyłu urządzenia) odpowiada napięciu sieciowemu.
2. Ustaw przełącznik dźwigienkowy „sieć” 3 w pozycji „wyłączone”.
3. Za pomocą śrubokręta obróć szczelinę „regulacji czułości” (z tyłu jednostki głównej) w lewo, aż się zatrzyma.
4. Ustaw przełącznik dwustabilny „start” 4 licznika elektromechanicznego w pozycji „wyłączony”.
5. Ustaw przełącznik dwustabilny „kompensacji tła” (z tyłu jednostki głównej) w pozycji „ręczna”.
6. Ustaw przełącznik dwustabilny „sprawdzenie - praca” (z tyłu jednostki głównej) w pozycji „sprawdzenie”.
7. Podłącz kabel sieciowy do sieci elektrycznej. Przesuń przełącznik dwustabilny „sieć” 3 w położenie „wł.”; jednocześnie powinna zapalić się zielona lampka kontrolna w lewym rogu panelu jednostki głównej urządzenia; rozgrzać urządzenie przez 10 minut.
8. Ustaw przełącznik zakresu 5 w pozycji „wysokie napięcie”.
9. Za pomocą śrubokręta obróć gniazdo regulatora wysokiego napięcia (z tyłu jednostki głównej), ustaw wskazówkę mikroamperomierza 2 na „0”.
11. Włączyć licznik elektromechaniczny 1 dokładnie na 1 minutę zgodnie ze stoperem, dla którego przełącznik dwustabilny 4 jest ustawiony w pozycji „start” (пуск) - liczba impulsów powinna wynosić 3000 +/-100.
12. Przesuń przełącznik dwustabilny „sprawdzenie - praca” (z tyłu jednostki głównej) do pozycji „praca”.
Procedura pomiaru zanieczyszczenia powierzchni substancjami beta-aktywnymi jest następująca:
1. Podłącz moduł licznika TCz do gniazda "sonda zewnętrzna" z tyłu jednostki głównej; w momencie podłączania urządzenia przełącznik dwustabilny 3 „sieć” musi być wyłączony.
2. Ustaw przełącznik dwustabilny „kompensacji tła” (z tyłu jednostki głównej) w pozycji „automatyczna”; w tym samym czasie na panelu 7 jednostki głównej powinien zaświecić się zielony sygnał gotowości.
3. Po zainstalowaniu przełącznika podzakresu 5 w pozycji „wysokie napięcie”, obróć gniazdo „reg. wysokie napięcie." (z tyłu jednostki głównej) aby strzałka mikroamperomierza 2 przesunęła się z 0 do 400 V na dolnej skali.
4. Ustaw przełącznik podzakresu 5 w pozycji, w której liczba impulsów wynikających z tła gamma nie przekroczy 4/5 maksymalnej wartości skali wybranego podzakresu.
5. Skompensować tło, dla którego należy nacisnąć przycisk znajdujący się na górnej części sondy TCz i przytrzymać go do momentu, aż na panelu 7 bloku głównego zaświeci się sygnalizacja świetlna „czyste”; w takim przypadku strzałka mikroamperomierza 2 powinna odchylać się w kierunku „0”.
6. Doprowadzić sondę TCz do zanieczyszczonej powierzchni, nacisnąć przycisk kompensacji tła i odczytać wskazania mikroamperomierza 7; pomnóż wynik odczytu przez wskaźnik podzakresów 5; jeśli ta ostatnia jest ustawiona na 0,3, wówczas odczyty są pobierane ze środkowej skali mikroamperomierza (0-3), jeśli na innych liczbach, to z górnej skali (0-10).
W niektórych przypadkach konieczne staje się szybkie ustalenie dopuszczalnego stopnia zanieczyszczenia obiektów bez ilościowego określenia tego zanieczyszczenia. Aby to zrobić, musisz mieć preparat referencyjny, którego aktywność odpowiada dopuszczalnemu stopniowi zanieczyszczenia przedmiotów.
Po przygotowaniu urządzenia do pracy należy nacisnąć przycisk kompensacji tła na górnej stronie sondy TCz. Przycisk trzymamy do momentu pojawienia się sygnału „czysto”. Następnie, nie zwalniając przycisku, obracamy regulator czułości (z tyłu panelu głównego), aż zaświeci się sygnał „brudny”. Przycisk zostaje zwolniony, po czym zapala się sygnał „gotowy”.
Aby zmierzyć stopień zanieczyszczenia powierzchni obiektu, należy nacisnąć przycisk kompensacji tła; po 12 sekundach zaświeci się sygnał „czysto”. Jeśli po naciśnięciu przycisku skażony obiekt zostanie zbliżony do bloku liczników, to w przypadku poziomu skażenia nieprzekraczającego normy pozostaje sygnał „czysty”. Jeśli skażenie przekroczy dopuszczalny poziom, zaświeci się sygnał „brudny”.
Procedura pomiaru zanieczyszczenia obiektów środowiskowych izotopami alfa-aktywnymi jest następująca
1. Przełącznik dźwigienkowy „sieć” 3 jest ustawiony w pozycji „wył.”.
2. Sonda TI (scyntylacyjna) jest podłączona do gniazda „sonda zewnętrzna” (z tyłu bloku głównego).
3. Na obudowę fotopowielacza (w zależności od powierzchni mierzonego obiektu) nakłada się rurkę odgałęźną z dużym lub małym scyntylatorem.
4. Po 30 minutach (w celu podświetlenia substancji scyntylacyjnej) na scyntylator nakłada się referencyjny preparat alfa o znanej szybkości zliczania.
5. Obracając regulatorem wysokiego napięcia (śrubokrętem) zwiększać napięcie, aż skuteczność zliczania cząstek alfa z preparatu osiągnie 20% z małym scyntylatorem i 10% z dużym.
6. Zamiast preparatu referencyjnego aplikowana jest badana próbka lub sonda TI jest przynoszona wraz ze scyntylatorem na zakażoną powierzchnię.
Zliczane są odczyty mikroamperomierza i obliczana jest aktywność preparatu lub stopień zanieczyszczenia powierzchni z uwzględnieniem wydajności liczenia.
UWAGA - w oryginalnym tekście regulatory czułości i wysokiego napięcia znajdują się na tylnej ściance - co podkreśliłem boldem w tekście tłumaczenia - choć prezentowany egzemplarz ma je na przednim panelu:
Zbliżenie na fragment chassis - radiometr jest konstrukcją lampową. Z lewej, przed amperomierzem, powinien znajdować się stabilitron SG301, ale został po nim tylko metalowy zacisk:
Regulujemy nimi wysokie napięcie, czas uśredniania i "balans" (?).
Nad nimi znajdują się potencjometry do kalibrowania poszczególnych zakresów:
Fabryczna instrukcja obsługi - zwróćmy uwagę na ciekawy projekt graficzny okładki, wyglądający, jakby miał zareklamować radiometr TISS szerokiemu gronu odbiorców. Większość instrukcji miała okładki z brązowej tektury czy nawet było po prostu powielanym maszynopisem.
Przyrząd wspomniany jest w Podręczniku ochrony radiologicznej (R. Broszkiewicz, Z. Jaworowski, T. Musiałowicz, Z. Smal, Z. Szot), wydanym przez Wydawnictwa Naukowo-Techniczne w 1963 r.
Sondy nie są opisane w kolejności występowania na rysunku - z lewej mamy licznik proporcjonalny, pośrodku G-M, z prawej scyntylacyjny.
Zgodnie z obowiązującym wówczas nazewnictwem określany jest mianem monitora - stosowany już w ZSRR termin "radiometr" jeszcze się nie upowszechnił w Polsce.
Przyrząd pojawia się też na dwóch fotografiach w referacie prof. Jerzego Peńsko, poświęconego historii Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej. Pierwsze zdjęcie przedstawia prawdopodobnie serwis przyrządu, jeden z naukowców manipuluje przy wtyczce od sondy TCz, a przed nim leży lutownica kolbowa:
Drugie zdjęcie pokazuje TISS (charakterystyczna rączka i rant otaczający przedni panel) wraz sondą TCz podczas pomiarów skażeń podłogi, zbieranych wacikami:
Urządzenie jeszcze nie pojawiło się na polskim rynku wtórnym, a przynajmniej nic mi o tym nie wiadomo. Radiometr TISS jest bardzo cennym zabytkiem techniki i w każdym wypadku warto ratować zachowane egzemplarze, nawet jeśli miałyby pozostać "zimnymi eksponatami". Z kolei jeśli chodzi o parametry użytkowe, to - podobnie jak w przypadku innych radiometrów uniwersalnych - zależą one od zastosowanej sondy. Z sondą TCz będziemy mieli odpowiednik RUST-2 z SGB-1P czy RKP-1 lub 2, tylko z dodatkowym trybem przelicznika. Użyteczność TISS-a zwiększy się znacznie przy zastosowaniu sondy scyntylacyjnej lub z licznikiem proporcjonalnym. Niestety ten radiometr nie jest kompatybilny z polskimi sondami do radiometrów RUS, zaś oryginalna rodzina sond liczy tylko 3 modele.
Jeżeli dysponujecie egzemplarzem tego radiometru, mieliście okazję z niego korzystać albo chcecie uzupełnić powyższy wpis, dajcie znać w komentarzach!
Norweska firma Airthings (https://www.airthings.com/) od wielu lat produkuje czujniki jakości powietrza, ze szczególnym uwzględnieniem detektorów radonu. Cały asortyment przedstawia się następująco (w nawiasach mierzone wartości):
Hub (zbieranie danych ze wszystkich urządzeń firmy Airthings, oprócz pierwszej generacji czujek Wave, i przesyłanie ich do chmury bez pośrednictwa aplikacji w telefonie)
Jak widać oferta jest szeroka, a czujki Wave i View występują w kilku wersjach, pozwalających wybrać najbardziej odpowiedni model w zależności od potrzeb.
Prezentowany tutaj czujnik Wave Plus jest najwyższym obecnie modelem z serii Wave. Mierzy aż 6 różnych parametrów:
stężenie radonu w Bq/m3
stężenie dwutlenku węgla (CO2) w ppm, czyli częściach na milion (part ber million, 1 ppm = 0,0001%)
temperaturę powietrza w st. C
wilgotność powietrza w % RH
stężenie lotnych związków organicznych w ppb, czyli częściach na miliard (part per billion, 1 ppb = 0,0000001 %)
ciśnienie atmosferyczne w milibarach, czyli de facto hektopaskalach (1 mbar = 1 hPa)
Od strony wizualnej model Wave Plus różni się brakiem srebrnej obwódki na obudowie, występującej w podstawowym modelu Wave, jak również jej nowszej wersji Wave 2nd Gen.
Uczulam na ten szczegół, jeśli kupujemy używaną czujkę, gdyż często sprzedawcy niedokładnie opisują model. W razie potrzeby pytajmy o sygnaturę, umieszczoną na spodzie czujki. Jest ona widoczna po zdjęciu umocowanego na magnesie uchwytu ściennego:
Przy zakupie pytajmy też o możliwość zwrotu - jeśli kupujemy online, mamy prawo do zwrotu w ciągu 14 dni bez podania przyczyny [LINK]. Piszę o tym, ponieważ w marcu 2021 r. kupiłem czujkę Wave Plus, która choć miała wszystkie atrybuty tego modelu (opis na spodzie, brak srebrnego paska), to przez aplikację była wykrywana jako czujka... Wave! Sprawa otarła się o firmę Airthings, do której zgłosiłem problem, myśląc początkowo, że to kwestia nieaktualnego oprogramowania albo sparowania czujki z telefonem poprzedniego użytkownika i koniecznością resetu ustawień. Firma najpierw nie dowierzała, że czujka jest opisana jako model Plus, ale po nagraniu poniższego filmiku uznała, że prawdopodobnie ktoś przełożył elektronikę ze starszego modelu do nowszego (!).
Na szczęście udało mi się dokonać zwrotu - Sprzedający nie robił problemów, choć minął prawie miesiąc od zakupu - ale uczulam na takie sytuacje. Sprawdzajmy model przed zakupem, a po odebraniu przesyłki od razu upewnijmy się, czy aplikacja wykrywa czujkę Wave Plus, czy tylko Wave.
***
Obsługa czujki Wave Plus jest identyczna jak modelu Wave: wkładamy baterie (2x AA), instalujemy aplikację i dodajemy urządzenie. Podczas tej procedury aplikacja poprosi nas, byśmy wyjęli i ponownie włożyli baterie do czujki (wystarczy jedną z nich wysunąć dosłownie na chwilę). Czujka zostanie sparowana z naszym telefonem i rozpocznie wstępny pomiar. Pierwszy wynik uzyskamy w ciągu kilkunastu minut, jednak pełen proces kalibracji wszystkich czujników zakończy się dopiero po 7 dniach. Aplikacja informuje nas, ile dni jeszcze zostało (Sensors calibrating - Day... of 7):
Pomiar wszystkich parametrów odbywa się według tego samego schematu - czujka mierzy bieżącą wartość, a także w osobnych zakładkach pokazuje wykres zmian parametru z ostatnich 48 godzin, tygodnia, miesiąca i roku. W porównaniu z podstawowym modelem Wave mamy po prostu więcej zakładek. Tak samo jak w starszym modelu działa też "czujnik machania" (wave sensor), w postaci dwóch dziurek, do których zbliżamy dłoń, aby czujka uruchomiła sygnał świetlny. Sygnał ten informuje nas, czy którykolwiek z mierzonych parametrów nie przekracza dopuszczalnych wartości, a jeśli przekracza, to jak bardzo:
zielony - wszystko w normie
pomarańczowy - nieznaczne podwyższenie
czerwony - duże przekroczenie norm
Jest to oczywiście bardzo ogólna sygnalizacja, pokazująca, że jakość powietrza się pogarsza, ale nie mówi nam ona, dlaczego - czy przez radon, CO2 czy VOC? To już musimy sprawdzić w aplikacji.
Najważniejszą dla nas funkcją jest oczywiście pomiar stężenia radonu. Podczas testów najpierw umieściłem czujkę Wave Plus w tym samym drucianym koszyku, co dotychczas stosowane przeze mnie czujki Wave oraz Canary.
Wskazania okazały się zgodne, w granicach niepewności pomiaru. Stężenie radonu w moim pokoju zasadniczo jest niskie, ok. 10 Bq/m3, jedynie przy całkowicie zamkniętych drzwiach i oknie niekiedy skacze do 20 Bq/m3.
Czujka Wave Plus docelowo zastąpi pierwszy model Wave, który na tym stanowisku znajduje się od stycznia 2020 r. Starsza czujka trafi do piwnicy.
***
Zerknijmy jeszcze na dodatkowe funkcje, choć wykraczają one poza tematykę bloga: pomiar stężenia dwutlenku węgla (CO2) i lotnych związków organicznych (VOC) oraz ciśnienia atmosferycznego.
Dwutlenek węgla jest stale obecny w atmosferze Ziemi, jako jeden ze śladowych składników powietrza. Obecnie przeciętne stężenie wynosi 0,04% (starsze książki popularnonaukowe, które pamiętam z dzieciństwa, podawały 0,03%). Gaz ten powstaje w wyniku procesów oddychania tlenowego, fermentacji alkoholowej, rozkładu związków organicznych, spalania paliw kopalnych, procesów wulkanicznych itp. W małych ilościach (do 500 ppm), występujących w normalnych warunkach, dwutlenek węgla nie jest szkodliwy. Co więcej, stanowi czynnik chemicznej kontroli oddychania w organizmach ludzi i zwierząt: wzrost stężenia zakwasza krew, prowadząc do pobudzenia oddychania, spadek alkalizuje, dając sygnał, że podaż tlenu jest wystarczająca. Dlatego też podczas bardzo szybkiego oddychania (hiperwentylacji), kiedy usuwamy większość CO2 z krwi, może dojść nawet do okresowego bezdechu.
Nieznaczny wzrost stężenia CO2 w powietrzu, do ok. 1000 ppm, np. w niewentylowanych pomieszczeniach, powoduje uczucie duszności i osłabienie zdolności umysłowych, a powyżej 2500 ppm także fizycznych. Toksyczne działanie obserwuje się od 5 %, zaś śmiertelne zatrucia od 10-15 %. Działanie poszczególnych stężeń szczegółowo przedstawiono w tej tabeli:
W gospodarstwie domowym CO2 gromadzi się głównie na skutek braku odpowiedniej wentylacji, zwłaszcza podczas korzystania z gazowych kuchenek, pieców i ogrzewaczy wody. Warto pamiętać zatem zarówno o odprowadzeniu spalin (drożna kratka wywiewna lub wyciąg), jak również o doprowadzeniu świeżego powietrza np. przez uchylone okno. Podczas testów pozostawiłem czujkę w kuchni przy zamkniętym oknie i otwartych drzwiach na korytarz przez 9 godzin - od wyjścia do pracy aż do powrotu. Stężenie CO2 wahało się między 450 a 650 ppm. Zagotowanie czajnika z wodą przy zamkniętym oknie podwyższało ten wynik do 800-1000 ppm, jednak najsilniejszym źródłem CO2 był gazowy piekarnik - szczytowa wartość pomiaru sięgnęła prawie 1500 ppm. Pieczenie trwało 40 minut, wynik wkrótce ustabilizował się na poziomie 1200 ppm, a potem jeszcze spadł.
Podobny odczyt chwilowy, jak przy piekarniku, osiągnąłem podczas robienia przetworów, kiedy czynne były 3 największe palniki w kuchence. Na wykresie jednak uśredniona wartość jest wyższa, pewnie z racji dłuższego czasu pracy - zagotowanie syropu do napełnienia dwóch trzylitrowych słoików, a następnie ich zapasteryzowanie (pojedynczo) zajęło półtorej godziny:
Stężenie CO2 może wzrosnąć też na skutek zastosowania tego gazu w postaci czystej: jako suchego lodu (zestalonego CO2), używanego w chłodnictwie, gaśnic śniegowych, butli do gazowania piwa itp. Niekiedy wzrost stężenia CO2 może być śmiertelny, jak podczas imprezy urodzinowej w moskiewskim klubie, kiedy dla osiągnięcia efektu dymu wrzucono do basenu aż 30 kg suchego lodu: 3 osoby zmarły, 4 trafiły do szpitala [LINK].
***
Lotne związki organiczne (LZO), określane często skrótem VOC (Volatile Organic Compounds) lub TVOC (Toxic Volatile Organic Compounds) wydzielają się z tworzyw sztucznych, farb, lakierów, klejów, świec, kadzideł, odświeżaczy powietrza i środków czystości, najczęściej pod wpływem ciepła oraz światła słonecznego. Są one bardzo powszechne w naszym otoczeniu:
W małych stężeniach powodują podrażnienie śluzówki nosa i gardła, pieczenie oczu, bóle głowy, uczucie zmęczenia. W większych, przy długotrwałym narażeniu, mogą powodować poważne problemy zdrowotne - uszkadzać nerki, wątrobę, serce czy nawet prowadzić do powstawania nowotworów.
Czujka Wave Plus pozwala zmierzyć stężenie lotnych związków organicznych i sprawdzić, czy jest ono stałe, czy też znacznie zwiększa się po zamknięciu okien i drzwi w danym pomieszczeniu. Jeśli koncentracja wzrasta, warto spróbować zlokalizować źródło zanieczyszczeń, a jeśli to nie jest możliwe, zainwestować w oczyszczacz powietrza. W moim przypadku czujka Wave Plus zarejestrowała dwa skoki stężenia VOC (a także CO2) po zamknięciu drzwi od pokoju: jeden przed porannym wyjściem na targ, a następnie, około południa, na spacer:
Co ciekawe, skoki stężenia VOC, zarówno w pokoju, jak i w kuchni, występują najczęściej w nocy, a ściślej, we wczesnych godzinach porannych.
Ostatnia funkcja, o której tylko wspomnę pokrótce, jest pomiar ciśnienia atmosferycznego (do spółki z temperaturą i wilgotnością powietrza). Pozwala nam stosować czujkę Wave jako domową stację pogody. Wskazania są porównywalne z tradycyjnym barometrem (aneroidem), zaś istotną przewagą jest tworzenie wykresu zmian ciśnienia, i to zarówno krótkoterminowych o dużej rozdzielczości, rzędu pojedynczych milibarów, jak i długoterminowych.
Nie pokazuję wykresu rocznego - jest on bardzo krótki, gdyż czujkę testuję dopiero miesiąc.
A dodatkowo nie trzeba pukać, jak w typowy mechaniczny barometr, który ma dużą bezwładność i nie pokazuje od razu niewielkich zmian ciśnienia.
Przydatną opcją, występującą też w nowszych seriach modelu Wave, a także czujkach Wave Mini, jest ikona stanu baterii, pojawiająca się obok symbolu czujki na liście dostępnych urządzeń w aplikacji.
Dzięki niej szybko zorientujemy się, czy bateria za jakiś czas nie będzie wymagać wymiany - przydatne szczególnie jak mamy więcej czujek i nie pamiętamy, kiedy w której instalowaliśmy baterie. W mojej pierwszej czujce Wave bateria rozładowała się przedwcześnie, a dodatkowo wyciekła. Problem zauważyłem dopiero po dwóch dniach, gdy nie mogłem zsynchronizować czujki z aplikacją, ponieważ wyłączyła się z braku zasilania. Teraz mógłbym zauważyć, że bateria jest na wyczerpaniu i w porę ją wymienić.
***
Czas na podsumowanie. Czujka Wave Plus jest znacznie rozbudowana w stosunku do modelu Wave, jednakże jej nowe funkcje nie są niezbędne dla dozymetrysty amatora, dla którego najważniejszy jest sam pomiar stężenia radonu. Mierzenie zawartości lotnych związków organicznych (VOC), stężenia dwutlenku węgla czy ciśnienia atmosferycznego najbardziej istotne jest dla osób, którym zależy na kompleksowym monitorowaniu parametrów powietrza w swoim domu. Oczywiście jeśli stosujemy różne związki organiczne (rozpuszczalniki, smary, paliwa) i chcemy mieć pewność, że nic się nie ulatnia, warto pomyśleć o czujce Wave Plus. Przyda się nam też, jeśli mamy gazowy piec łazienkowy, piekarnik albo inne urządzenia, mogące emitować duże ilości dwutlenku węgla. W przeciwnym wypadku wystarczy podstawowy model Wave, najlepiej 2nd Gen.
***
Podoba Ci się mój blog i chcesz wesprzeć twórcę? Zapraszam na Patronite - https://patronite.pl/
%20(1).jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
