Sonda scyntylacyjna uniwersalna SSU-70 i SSU-70-2

System modułowej aparatury dozymetrycznej Standard 70 był przeze mnie dwukrotnie omawiany na blogu. Najpierw pokrótce przedstawiłem zestaw znany jako ZAPKS-1 wraz ze skrótowym wyszczególnieniem modułów [LINK], następnie zaś przetestowałem "cyfrowy zestaw zliczający" i trochę szerzej opisałem moduły systemu [LINK]. Teraz pozostała mi do omówienia sonda współpracująca z urządzeniami Standardu 70 znana jako "sonda scyntylacyjna uniwersalna SSU-70-2".

Opracowano ją w 1971 r. jako SSU-70, a następnie zmodernizowano do wersji SSU-70-2. Modernizacja objęła płytkę przedwzmacniacza, gdzie dodano przełącznik wzmocnienia 1x i 5x, a także zmieniono rozmieszczenie elementów. Od strony wizualnej sondy różnią się tylko pierścieniem łączącym dwie części obudowy - starsza wersja ma czarny, nowsza chromowany.

https://allegrolokalnie.pl/oferta/sonda-scyntylacyjny-polon-alfa-ssu-702

W obu sondach mogą pracować dwa modele fotopowielacza:

S12FS52A - do pomiarów spektrometrycznych (S)
M12FS52A - do pomiarów ilościowych alfa i beta (M)

Pozostałe oznaczenia odczytujemy następująco: 12 - liczba dynod, F - fotokatoda przednia, S - fotokatoda antymonowo-cezowa (SbCs) typu S11, 52 - średnica fotopowielacza w mm, A - wykonanie ulepszone.

Produkcja obu wersji (SSU-70 i SSU-70-2) sięgnęła łącznie 900 szt. Sondy te mogą może współpracować z tymi samymi scyntylatorami co SSU-3-2, mierzącymi poszczególne rodzaje promieniowania:

ZnS(Ag) typu SAD-12 (z folią 1 mg/cm2) lub SAD- 13 (bez folii) - alfa
plastikowy typu SPF-35 (z folią 1 mg/cm2) lub SPF-34 (bez folii) - beta
NaI(Tl) typu SGK-1SU (40 x 25 mm lub 25 x 25 mm) - gamma
NaI(Tl) typu SKX (25 x 2 mm z osłoną Be lub Al 36 mg/cm2) - rentgenowskie

Scyntylatory bez folii światłoszczelnej zapewniają większą czułość i wydajność pomiaru, szczególnie emisji alfa, silnie osłabianej zarówno przez powietrze, jak i przez wszelkie przeszkody, nawet folię mylarową 1 mg/cm2, stosowaną zwykle jako osłona przed światłem w scyntylatorach. Stosowanie scyntylatora bez folii wymaga jednak użycia tzw. stolika światłoszczelnego, w przeciwnym wypadku spalimy fotopowielacz.

Sonda SSU-70 i SSU-70-2 może również, po wymontowaniu fotopowielacza i zainstalowaniu specjalnej przejściówki, wykorzystać okienkowy licznik G-M typu AOH-450 lub BOH-450.

Fabryczny komplet SSU-70-2 - z lewej u góry przejściówka do liczników okienkowych.

Jest to o tyle istotne, ponieważ w Standardzie 70 nie przewidziano osobnych sond licznikowych, takich jak omawiana wcześniej rodzina sond SGB z mocowaniem na jeden przewód. Wybrano inne rozwiązanie: SSU-70, choć co do zasady jest sondą scyntylacyjną, to dzięki wspomnianemu adapterowi można ją szybko przerobić na licznikową. Oczywiście przy pracy z licznikiem G-M pamiętamy o dostosowaniu napięcia pracy do wykorzystywanego detektora.

Całość systemu Standard 70 opiera się więc praktycznie tylko na SSU-70, która może pracować pojedynczo lub w układzie koincydencyjnym albo wielokanałowym układzie zliczającym.

https://promieniowanie.blogspot.com/2023/04/cyfrowy-zestaw-zliczajacy-standard-70.html

Poza SSU-70 do Standardu 70 opracowano tylko dwie inne sondy:

głowica do pomiaru małych aktywności beta UGB-2 [por. Katalog "Mera" - LINK]
sonda scyntylacyjna studzienkowa SSG-1 z osłoną ołowianą SUO-1 do pomiaru aktywności próbek o objętości 10-500 ml, w tym małych zwierząt in vivo

Sonda SSU-70-2 wyróżnia się sposobem podłączenia - jednym przewodem jest doprowadzone wysokie napięcie zasilające fotopowielacz, drugim zaś +24 V do przedwzmacniacza. Wtyczka od wysokiego napięcia jest znacznie większa (BNC-5), zatem nie pomylimy się przy podłączaniu. W zestawach Standard 70 źródłem wysokiego napięcia jest najczęściej zasilacz ZWN-21 lub ZWN-21M (w obudowach ZNN-44) lub ZWN-41 (w obudowach ZNN-21). Podłączenie omawiałem we wpisie o cyfrowym zestawie zliczającym, do którego odsyłam po więcej informacji:

https://promieniowanie.blogspot.com/2023/04/cyfrowy-zestaw-zliczajacy-standard-70.html

Sonda ma jeszcze dodatkowe złącze BNC-2,5, do którego można podłączyć przewód z generatora sygnałowego i przetestować pracę przedwzmacniacza.

Podczas pracy z sondą SSU-70-2 obowiązują takie same zasady, jak przy innych sondach scyntylacyjnych:

NIE WŁĄCZAMY SONDY BEZ ZAŁOŻONEGO SCYNTYLATORA!
wymianę scyntylatora przeprowadzamy w warunkach słabego oświetlenia, a następnie odczekujemy 2 godziny przed włączeniem sondy
jeśli mamy wątpliwości co do światłoszczelności sondy, najpierw pracujemy w ciemności, stopniowo zwiększając natężenie oświetlenia i obserwując, czy bieg własny nie rośnie
ostrożnie dobieramy napięcie pracy, zwłaszcza w zasilaczu ZWN-21
jeśli przechowujemy sondę bez scyntylatora, wówczas na czoło fotopowielacza zakładamy krążek zaciemniający, co chroni fotokatody przed wypalaniem od światła
sondę chronimy od udarów mechanicznych, przechowując w fabrycznym opakowaniu ze styropianu lub innym, najlepiej wyściełanym i usztywnianym
scyntylatory NaI(Tl) chronimy przed wilgocią i mrozem

SSU-70-2 występowała w wersjach W35 i W52, różniących się średnicą fotopowielacza (35 i 52 mm), takie same warianty są w sondach z rodziny SSA, SSU i SSNT

Sonda jest przeznaczona głównie do aparatury Standard 70, ale może pracować praktycznie ze wszystkimi radiometrami uniwersalnymi produkcji ZZUJ "Polon". W przypadku radiometrów URL i URS wykorzystuje się po prostu osobne złącza, przewidziane specjalnie dla tej sondy. Jeżeli zaś chodzi o radiometry współpracujące tylko z sondami na jeden przewód (SGB-1P, 2P, 3P/SSU-3-2/SSA-1P), czyli RUST, UDR i UDAR, wówczas sonda wymaga niewielkiej modyfikacji. W zależności od wersji wygląda ona następująco (podziękowania dla Michała za foto i opis!):

SSU-70 - odlutowujemy przewód WN z drugiej strony płytki z miejsca opisanego WN. Należy go przylutować w miejscu 9/10 i jednocześnie odłączyć nóżkę kondensatora foliowego 4700pF. Gotowe - zasilanie fotopowielacza i odbiór impulsów odbywa się jednym przewodem:

SSU-70-2 - wylutować jedna nóżkę rezystora R15, wylutować jedną nóżkę kondensatora foliowego 4.7nF. Zworką połączyć rezystor R14 z pinem 9.10. Przewód WN zostaje tam, gdzie był przylutowany.

Różnice w przeróbkach wynikają z innych dzielników w obu sondach - w obu przypadkach należy je upodobnić do układu z sondy SSU-3-2.

Oczywiście po dokonaniu przeróbki musimy jeszcze zmienić wtyk BNC-5 z przewodu wysokiego napięcia SSU-70-2 na BNC-2,5 pasujący do radiometrów RUST itp.

Na zakończenie zamieszczam schemat i wykaz elementów wersji SSU-70: