Trafiła w moje ręce kultowa już książka Janusza Wojciechowskiego Nowoczesne zabawki - elektronika w domu, pracy, szkole. Jest to piąte wydanie (pierwodruk 1962), uzupełnione i poprawione m.in. w oparciu o listy czytelników, zgłaszających problemy i uwagi do zaprezentowanych konstrukcji.
Książkę oddano do druku w 1973 r. i wydano rok później. Spośród licznych układów elektronicznych, niekiedy bardzo zaawansowanych, zwróciłem uwagę na trzy przyrządy dozymetryczne, opisane w rozdziale 17.7:
Pierwszym jest dawkomierz działający na zasadzie elektroskopu rozładowywanego przez promieniowanie. Sygnalizuje on, ile godzin możemy przebywać przy danym poziomie promieniowania gamma, zanim przyjmiemy dopuszczalną dawkę tygodniową, wówczas wynoszącą aż 0,1 R (1 mSv):
Pomiar wymaga każdorazowo naładowania dawkomierza za pomocą jakiegoś naelektryzowanego przedmiotu (plastikowy grzebień po czesaniu włosów, laska ebonitowa pocierana futrem itp.). Wówczas listki elektroskopu odchylą się od siebie, a stopień odchylenia możemy sprawdzić na podziałce C (zwykle między 3 a 5 działką). Tak naładowany elektroskop umieszczamy w badanym polu promieniowania i mierzymy, w ciągu ilu sekund listki elektroskopu opadną o jedną działkę skali C. Czas ten (wartości skali B) odpowiada liczbie godzin, w ciągu których otrzymamy dawkę 0,1 R. Nietrudno przeliczyć ten czas na moc dawki:
- 0,5 s = 4 h = 25 mR/h = 250 µSv/h
- 1 s = 8 h = 12,5 mR/h = 125 µSv/h
- 2 s = 16 h = 6,25 mR/h = 62,5 µSv/h
- 3 s = 25 h = 4 mR/h = 40 µSv/h
- 5 s = 41 h = 2,44 mR/h = 24,4 µSv/h
- 8 s = 66 h = 1,51 mR/h = 15,1 µSv/h
- 12 s = 100 h = 1 mR/h = 10 µSv/h
- 16 s = 132 h = 0,757 mR/h = 7,57 µSv/h
- 20 s = 166 h = 0,6 mR/h = 6 µSv/h
- 30 s = 250 h = 0,4 mR/h = 4 µSv/h
- 40 s = 330 h = 0,303 mR/h = 3,03 µSv/h
- 50 s = 400 h = 0,25 mR/h = 2,5 µSv/h
- 60 s = 500 h = 0,2 mR/h = 2 µSv/h
Nie jest to więc typowy dawkomierz, który zlicza dawkę skumulowaną i to w dłuższym czasie (dni, tygodnie), a raczej miernik chwilowej mocy dawki, pozwalający zorientować się, jak długo możemy przebywać w danym polu promieniowania.
Siłą rzeczy w warunkach tła naturalnego rozładowanie tego dawkomierza może trwać bardzo długo i wynikać z innych czynników niż promieniowanie jonizujące (wilgotność, temperatura). Autor zaleca wówczas "reset" dawkomierza za pomocą zapalonej zapałki zbliżonej do wyprowadzenia listków elektroskopu. Jonizacja wywołana temperaturą rozładuje elektroskop.
Według Autora przyrząd jest wystarczająco dokładny, a jego skuteczności dowiodły badania laboratoryjne. Zastanawiam się tylko nad zastosowaniem tego dawkomierza w warunkach amatorskich, gdzie trudno o moc dawki z pierwszej połowy zakresu, przynajmniej legalnie. Siatka Auera może w porywach osiągnąć 2 µSv/h, zaś busola Adrianowa 4-6 µSv/h, wyższe poziomy wymagają już zegarów lotniczych albo bardziej "gorących" minerałów.
***
Drugi projekt to bardzo prosty indykator promieniowania, zasilany bezpośrednio z sieci 220 V. Sygnalizacja impulsów jest tylko dźwiękowa, przyrząd jednak nie ma własnego głośnika. Musimy go podłączyć do wzmacniacza m.cz. w dowolnym sprzęcie audio. Produkowany wówczas sprzęt RTV miał specjalne gniazda, zwykle w standardzie DIN-5, pozwalające na tworzenie całych zestawów z radia, magnetofonu (decku), gramofonu, wzmacniacza itp. Dziś w tym celu możemy użyć wejścia AUX w wieży czy wzmacniaczu albo wejścia liniowego w komputerze.
Podawane tło naturalne rzędu 20-50 cpm jest dość orientacyjne, gdyż zależy od zastosowanego licznika G-M. Przy cienkościennym, mającym dużą powierzchnię czynną STS-6/SBM-19/BOI-53 będzie znacznie wyższe (120 cpm), zaś przy grubościennym szklanym STS-1 ok. 25 cpm, podobnie przy szklanym BOB-33 (25-27 cpm).
Trzeci przyrząd to już prosty dozymetr, wyposażony w mikroamperomierz 25 mA oprócz głośniczka do sygnalizacji dźwiękowej. Ciekawie rozwiązano generowanie wysokiego napięcia do zasilania licznika G-M. Użyto rozwiązania stosowanego w tradycyjnym (przerywaczowym) zapłonie silników spalinowych: przerwanie prądu w obwodzie niskiego napięcia powoduje powstanie, na zasadzie indukcji, dużo silniejszego impulsu w obwodzie wysokiego napięcia.
Zamiast cewki zapłonowej, zawierającej oba uzwojenia, użyto transformatora głośnikowego od radioodbiornika, zaś przerywacz otwierany przez krzywkę aparatu zapłonowego zastąpiono zwykłym przełącznikiem, otwieranym i zamykanym ręcznie przez obsługującego. Po 30 otwarciach i zamknięciach przełącznika impulsy wysokiego napięcia zdołają naładować kondensator do takiego poziomu, aby dozymetr pracował przez 10 minut. Swoją drogą, czy nie dało się rozwiązać tego prościej, za pomocą tranzystorowej przetwornicy WN?
Zasilanie tego dozymetru odbywa się z dwóch baterii - 1,5 V dla transformatora w układzie "zapłonowym" i 22,5 V (specjalna bateria 15F20 do aparatów słuchowych i lamp błyskowych) do zasilania wzmacniacza.
W obu projektach sugerowano stosowanie samogasnących liczników G-M produkcji krajowej lub zagranicznej, np.:
Problem w tym, że wykazują one pewne różnice napięcia zasilającego, BOB-33 pracuje już przy 330-380 V (zależnie od egzemplarza), STS-5 i STS-6 przy 390-410 V, zaś powyższe układy zasilają licznik napięciem 500 V. Tak wysokie napięcie skraca żywotność licznika, a nawet może go uszkodzić. Należałoby więc dopasować napięcie do zastosowanego licznika, przyjmując wartość z karty badania konkretnego egzemplarza lub ustalając ją doświadczalnie.
Nie są to jedyne projekty przyrządów dozymetrycznych, publikowane w książkach i prasie dla radioamatorów Warto wspomnieć jeszcze:
- Z opracowań konkursowych [IV Ogólnopolski Konkurs Twórczości Radioamatorskiej] [w:] Radioamator i krótkofalowiec nr 3/135, marzec 1962 [LINK]
- Edward Jaroszyński, Rejestrator promieniowania [w:]: Młody
Technik 08/1987 – https://mlodytechnik.pl/files/ciu/87-nw08-rejestrator_promieniowania.pdf,
- Rafał Buzała, Grzegorz Lentka, Kazimierz Mikulski, Rejestrator cząstek, [w:] Radioelektronik 10/1993
Wszystkie te konstrukcje łączy jedno - problemy ze zdobyciem licznika G-M w tamtych latach.
***
Jeżeli próbowaliście skonstruować dozymetr według wskazówek z książki Nowoczesne zabawki, macie uwagi do strony elektronicznej tych projektów lub znacie inne projekty amatorskie, opublikowane w latach PRL-u, dajcie znać w komentarzach!
***
Zachęcam też do wspierania bloga, zarówno pośrednio, poprzez zakup dozymetrów [
LINK], jak i bezpośrednio, przez Patronite lub BuyCoffeeTo
.jpg)
.jpg)
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz
Jeśli znajdziesz błąd lub chcesz podzielić się opinią, zapraszam!
[komentarz ukaże się po zatwierdzeniu przez administratora - treści reklamowe i SPAM nie będą publikowane!]