Dozymetr Better Geiger S-1

Nazwa tego dozymetru jest równie myląca, co w przypadku serii SmartGeiger firmy FTLab, gdyż żaden z tych mierników nie używa licznika Geigera-Mullera jako detektora promieniowania. Ponieważ jednak przyjęło się potocznie nazywać "licznikiem Geigera" każdy miernik promieniowania jonizującego, producent Better Geiger'a (https://www.bettergeiger.com/) prawdopodobnie postanowił użyć specyficznej gry słów. Zabieg ten miał podkreślić wyższość omawianego przyrządu, wyposażonego w detektor scyntylacyjny, nad tradycyjnymi dozymetrami z licznikiem G-M. Jak wiadomo, scyntylator ma znacznie większą wydajność detekcji promieniowania gamma niż licznik G-M.

Better Geiger S-1 mierzy moc dawki i dawkę promieniowania gamma, a także silniejszego beta, za pomocą kryształu scyntylacyjnego o wymiarach 4x4x8 mm. Umieszczony jest w plastikowej osłonie z przodu urządzenia:

Na forum forum poświęconym spektrometrii znalazłem RTG urządzenia:

https://www.gammaspectacular.com/phpBB3/viewtopic.php?f=14&t=1045

Położenie kryształu zaznaczono na przedniej ściance, choć w rzeczywistości umieszczony jest bliżej spodu i od tej strony odczyt jest minimalnie większy (1,48-1,85 vs 1,36-1,73 µSv/h). Dla silniejszych źródeł wynik będzie identyczny z każdej strony.

Better Geiger obsługujemy za pomocą zaledwie trzech przełączników: włącznika, przełącznika trybu oraz wyłącznika dźwięku. Po włączeniu dozymetr uruchamia trwającą 7 sekund procedurę startową.

Po niej przyrząd już podaje pierwszy wynik na ekranie nr 1 (podstawowym). Widzimy na nim bieżącą moc dawki w µSv/h, graficzny wskaźnik mocy dawki oraz oznaczenie dotyczące bezpieczeństwa danego poziomu promieniowania. 

Zakresy mocy dawki odpowiadające poszczególnym poziomom przyjęto arbitralnie i odbiegają nieco od wartości przyjętych w innych dozymetrach:

• NORMAL - do 1 µSv/h (zwykle 0,3-0,6 µSv/h)
• HIGH - 1-10 µSv/h (najczęściej 0,6-1,2 µSv/h)
• DANGER - powyżej 10 µSv/h (powyżej 1,2-2,4 µSv/h)

Temat bezpiecznych dawek promieniowania został na szczęście omówiony w instrukcji obsługi, o której wspomnę w dalszej części wpisu.

Drugi ekran pokazuje te same wartości, tylko w pozaukładowych jednostkach równoważnika mocy dawki ekspozycyjnej (mrem/h). 

Trzeci ekran podaje częstość zliczania, czyli "surowy" wynik - liczbę impulsów, które powstały w detektorze w jednostce czasu. Better Geiger podaje liczbę zliczeń na minutę (cpm), niestety nie możemy zmienić tej jednostki na impulsy na sekundę (cps). Przeliczając ręcznie otrzymamy 2,26 cps przy tle naturalnym rzędu 0,11 µSv/h, zatem wydajność pomiaru jest dużo mniejsza niż dozymetrów RadiaCode czy Raysid.

Czwarty ekran ma graficzny wskaźnik ze skalą logarytmiczną, obejmującą cały zakres pomiarowy. Wskaźnik podzielono na dwie części - pierwszy obejmuje zakres 0,01 - 10 µSv/h, drugi 10 - 10.000 µSv, zapisany w notacji naukowej (1E2 = 100, 1E3 = 1000, 1E4 = 10.000).

Piąty ekran to statystyki - czas od włączenia, średnia częstość zliczania, średnia moc dawki, łączna dawka. Te wartości ulegają zresetowaniu po wyłączeniu zasilania, więc Better Geiger nie posłuży nam do długookresowego zliczania łącznej dawki.

Potem następuje zaciemniony szósty ekran z pojedynczą kropką, migającą ze stałą częstotliwością, bez związku z częstością zliczania. Tryb ten pozwala oszczędzać baterie, aczkolwiek szkoda, że migająca kropka nie jest wizualnym wskaźnikiem poziomu promieniowania, pozostaje nam tylko dźwięk z głośniczka.

Ostatni ekran to informacje dotyczące naszego egzemplarza dozymetru (model, wersja firmware, kalibracja). 

Wciskając przycisk "ekran" jeszcze raz, wracamy do pierwszego ekranu. Powyższy ekran z informacjami nie pojawia się we wszystkich wersjach Better Geigera, w niektórych dozymetr przechodzi z ciemnego, szóstego ekranu, od razu do ekranu nr 1. 

Jak widać, obsługa jest bardzo prosta, jedyne zastrzeżenia, jakie mam, to rozmiar ekranu i czytelność wyświetlanych cyfr. O ile jeszcze można się przyzwyczaić do specyficznej czcionki trzech pierwszych ekranów, stylizowanej na stare komputery (przekreślone zero), o tyle czcionka w następnych ekranach jest bardzo drobna i mało czytelna.

Przejdźmy do testu. Dozymetr szybko reaguje na wzrost mocy dawki. Wynik na ekranie jest aktualizowany co 4 s, a przy bardzo wysokich poziomach promieniowania co 1 s, natomiast czas uśredniania to 10-40 s. Niestety spadek wyniku po odsunięciu źródła jest dość powolny. Brak tu algorytmu resetującego pomiar w razie gwałtownych zmian poziomu promieniowania. Powrót do tła naturalnego z 1,8 µSv/h zajął miernikowi aż 35 sekund, podobnie sprawa wygląda przy wyższych poziomach promieniowania. Jeśli bardzo się spieszymy, lepiej uruchomić ponownie dozymetr, co zajmie tylko 7 sekund. Wahania wyniku też są spore - w przypadku medalionu Quantum Pendant pomiar oscyluje między 1,36 a 1,72 µSv/h. Pochwalić można za to kompensację energetyczną - Am-241, choć dawał częstość zliczania 1500-2000 cpm, to przeliczona moc dawki nieznacznie przekraczała tło. 

Dozymetr niestety nie ma alarmu progowego, zatem nie da się go wygodnie wykorzystać jako miernika, który ostrzeże nas przed nagłym wzrostem radiacji. Oczywiście nasilenie dźwięku impulsów może nas ostrzec, szczególnie jak przechodzi w charakterystyczny syk, jednak nie zawsze możemy je usłyszeć lub nie chcemy ciągle się wsłuchiwać w ćwierkanie głośnika. Generalnie przyrząd ten wyróżnia się całkowitym brakiem ustawień, za wyjątkiem możliwości zmiany trybu pracy i wyłączenia głośnika. Nie zmienimy jasności wyświetlacza, głośności dźwięku, nie mówiąc już o czasie uśredniania i innych parametrach. Może to być poczytane za zaletę dla mniej zaawansowanych użytkowników, jednak już przeciętny dozymetrysta amator odczuje niedosyt.

***

Better Geiger może również dostarczać sygnał do urządzeń zewnętrznych, co m.in. pozwala na analizę widma i tworzenie spektrogramów. Służą do tego 4 piny, umieszczone z lewej strony płytki drukowanej, w pobliżu głośnika. 

Instrukcja na stronie producenta - LINK

Ich znaczenie jest następujące:

1. masa
2. sygnał analogowy 0-5 V, odpowiadający mocy dawki do ok. 10 µSv/h (skala logarytmiczna)
3. sygnał analogowy 0-5 V - impulsy o szerokości ok. 60 µs lub szersze przy wyższej amplitudzie, proporcjonalnej do energii kwantu, trafiającego do scyntylatora
4. sygnał cyfrowy 5 V odpowiadający każdemu zliczeniu w scyntylatorze, szerokość impulsu 0,5-2 µs, zależna od energii.

Na stronie producenta znajdziemy szczegółowy instruktaż dotyczący obróbki impulsów za pomocą układów pod Arduino.

***

Zasilanie obywa się z dwóch baterii AA. Producent rekomenduje baterie alkaliczne, które powinny starczyć na ponad 40 godzin pracy. Dozymetr nie ma wskaźnika poziomu baterii, ale instrukcja informuje, że gdy napięcie zacznie spadać, dźwięk z głośnika będzie wyraźnie cichszy, a przy dalszym spadku miernik po prostu się wyłączy.

Better Geiger niestety nie jest wodo- ani pyłoszczelny, producent zaleca chronienie go od wszelkich zanieczyszczeń, a także udarów mechanicznych, nie podaje też klasy szczelności IP. Problem częściowo rozwiązuje dołączony gumowy futerał, chroniący przed uderzeniami oraz wyślizgnięciem miernika z ręki.

Za dopłatą 30 $ (!) producent oferuje wodoodporne etui, zaś za kolejne 30 $ torbę ekranującą wszelkie sygnały radiowe, działającą na zasadzie klatki Faradaya (Faraday bag). Nie wiem co prawda, jakie miałaby zastosowanie taka torba, szczególnie że dozymetr nie stosuje żadnego systemu bezprzewodowej łączności radiowej. Jedyne co mi przychodzi do głowy to izolowanie od zakłóceń elektromagnetycznych.

https://www.bettergeiger.com/product-list/p/better-geiger-radiation-detector

Innym dodatkowym akcesorium jest mała próbka rudy uranowej, kosztująca również 30 $ i dostępna jedynie przy wysyłce na terenie USA.

Mój egzemplarz nie miał żadnych dodatkowych akcesoriów, jedynie typowy fabryczny zestaw, kartonowe pudełko i instrukcję obsługi. Warto tu się zatrzymać na chwilę.

Instrukcja ma postać 20-stronicowej książeczki. We wstępie wyjaśnia ona charakterystykę detektora scyntylacyjnego w porównaniu z licznikiem G-M (większa czułość na emisję gamma, mniejsza na promieniowanie beta, na które z kolei liczniki G-M są zbyt czułe). Następnie pojawiają się przystępnie przedstawione informacje o dawce, mocy dawki, jednostkach pomiaru i bezpiecznych limitach promieniowania. Roczną dawkę od tła naturalnego przyjęto rzędu 2-3 mSv z zastrzeżeniem lokalnych różnic, zaś amerykański limit dla pracowników narażonych na promieniowanie 50 mSv. Instrukcja zastrzega, że określenia NORMAL i HIGH, wyświetlane przez dozymetr, nie oznaczają braku zagrożenia radiacyjnego, aczkolwiek by otrzymać 50 mSv, należałoby być poddanym mocy dawki 6 µSv/h przez cały rok. Podano nawet dwie dawki od diagnostyki medycznej - prześwietlenia klatki piersiowej (100 µSv) i tomografii komputerowej (10 mSv). Miałbym tu zastrzeżenia. Po pierwsze, są to jedynie dwa przykłady, przydałoby się więcej prześwietleń, łącznie z najczęściej wykonywanym, czyli RTG zęba. Po drugie przy tomografii nie uściślono, jakiego obszaru ciała dotyczy, a dawki te wahają się od 2 do 10 mSv [LINK]. Kolejny rozdział instrukcji podaje podstawy dozymetrii, objaśniając m.in. prawo odwrotnych kwadratów, a także metodę ustalania, czy dany obiekt jest radioaktywny. Jakkolwiek instrukcja może pozostawiać niedosyt u bardziej doświadczonego dozymetrysty amatora, to dla laika będzie cennym instruktażem. Całość w wersji PDF dostępna jest na stronie producenta [LINK].

Zerknijmy jeszcze na gabaryty Better Geigera w porównaniu z innymi popularnymi miernikami promieniowania. Jak widać obudowa jest średnich rozmiarów, podobnych do kieszonkowych dozymetrów z licznikiem G-M, natomiast wyraźnie większa niż miniaturowe dozymetry scyntylacyjne.

Obsługa jest wygodna, miernik możemy bez problemu obsługiwać jedną ręką i to obojętnie którą - co ważne dla osób leworęcznych. Wszystkie przyciski są w zasięgu kciuka i pracują z odpowiednim oporem. Pytanie, czy obudowy nie dałoby się zmniejszyć, np. stosując inne źródło zasilania?

***

Czas na podsumowanie. Finalna ocena tego przyrządu nie jest łatwa. Z pewnością ma wiele zalet - dobrą czułość, solidne wykonanie, łatwość obsługi -  ale konstrukcja sprawia wrażenie zatrzymanej w pół drogi. Zabrakło menu ustawień, alarmu progowego, a także dwóch przydatnych algorytmów: resetu pomiaru pod wpływem znacznych zmian poziomu promieniowania, a także wzrostu dokładności pomiaru wraz z upływem czasu. Na sam koniec zostaje kwestia ceny - sam miernik kosztuje u producenta 149 $ (588 zł wg kursu z 21.12.2023), jednak przy sprowadzaniu z USA do Polski dochodzi VAT (23% od ceny z wysyłką) i opłata za obsługę celną.

Plusy:

• dobra czułość
• prosta obsługa
• przystępna instrukcja obsługi
• możliwość sterowania zewnętrznymi odbiornikami impulsów, w tym spektrometrem

Minusy:

• brak uszczelnień
• brak alarmu progowego
• reset łącznej dawki po wyłączeniu
• drobne cyfry w niektórych menu
• brak ustawień

***

Podoba Ci się mój blog i chcesz wesprzeć twórcę? Zapraszam na Patronite - https://patronite.pl/