Radioindykator typ 164 z 1991 r.

Proste indykatory promieniowania były stosowane jako pomoc szkolna na lekcjach fizyki od lat 50. XX w. Niektóre z nich omawiałem na blogu:

• radzieckie:
• "Elektrodieło" na liczniku STS-8 (1959)
• "Elektrodieło" na liczniku STS-5 (1968)
• polskie:
• szkolny radioindykator z licznikiem Geigera ("Biofiz") na liczniku BOB-33 (lata 60.)
• "Iza" (FPN Nysa) na liczniku DOB-80 (lata 70.)
• "Edukacyjny Licznik Geigera" na liczniku STS-6 (2022)

Przyrządy te pozwalały śledzić częstość zliczania za pomocą trzasków w głośniczku oraz, w niektórych przypadkach, również za pomocą błysków lampki. Dzięki temu nauczyciel mógł demonstrować promieniowanie tła naturalnego i przedmiotów codziennego użytku (związki potasu, farby świecące, siatki Auera), jak również przenikliwość czy prawo odwrotnych kwadratów. 

Dzięki uprzejmości Czytelnika mogę przedstawić jeszcze jeden szkolny indykator promieniowania. Opisany jest jako "Radioindykator typ 164" a na jego płycie czołowej zaznaczono poszczególne moduły:

W rzeczywistości układ elektroniczny mieści się na jednej płytce drukowanej, zlokalizowanej w prawym dolnym rogu, patrząc od  strony górnego panelu:

Indykator zasilany jest napięciem stałym 9 V np. z baterii typu 6F22 albo z zewnętrznego zasilacza sieciowego. Zasilanie podłączamy do gniazd bananowych oznaczonych 9 V (czerwone to "plus"). Obok nich znajduje się zasilacz wysokiego napięcia regulowany potencjometrem. Licznik G-M jest podpinany do gniazda jack 3,5 oznaczonego WE (środkowy styk anoda, zewnętrzny katoda). Do gniazd bananowych oznaczonych symbolem (V) można podłączyć woltomierz, aby kontrolować wysokie napięcie dla licznika, można też do tych gniazd podpiąć licznik G-M. Impulsy są sygnalizowane dźwiękiem z głośniczka, a także mogą być wyprowadzone poprzez gniazda bananowe WY do urządzenia zewnętrznego (rejestrator, oscyloskop).

Uruchomienie sprowadza się do podłączenia licznika G-M oraz zasilania, a następnie stopniowego zwiększania napięcia na liczniku, aż zacznie rejestrować tło naturalne. Nie znam niestety zakresu napięć, ale na pewno obejmuje 400 V, gdyż indykator był testowany z licznikiem STS-5. Może więc być też stosowany z odpowiednikami tego licznika (SBM-20, BOI-33), jak również ze stosowanymi w sondach i monitorach skażeń licznikami STS-6, SBM-19 i BOI-53. Podejrzewam, że zakres napięć zaczyna się od 300 V, można więc też użyć BOB-33 i BOB-33A (310-380 V). Jeśli zasilacz dostarcza min. 500 V, radioindykator będzie też współpracował z DOB-50, DOB-80, DOI-30, DOI-80.

Podłączenie woltomierza jest opcjonalne, jeśli chcemy przetestować charakterystykę podłączonego licznika G-M (zależność między napięciem a częstością zliczania). Tak jak wspomniałem, wtyki od woltomierza mogą służyć do alternatywnego podłączenia licznika G-M, jeśli nie mamy kabla z wtykiem jack-3,5 i musimy użyć przewodów z wtykami "bananowymi".

Ten radioindykator, choć prosty, ma wysoką wartość dydaktyczną. Oprócz typowych zastosowań, związanych z ilustrowaniem natury promieniowania jonizującego (por. wstęp), radioindykator typ 164, dzięki regulowanemu zasilaczowi WN, może służyć też do demonstrowania zasady działania i charakterystyki licznika G-M (próg Geigera, plateau), a także porównywania parametrów różnych liczników. Do zalet należy też prosta konstrukcja, a także autonomiczność - poza zasilaniem i licznikiem G-M, radioindykator nie wymaga zewnętrznego osprzętu, w przeciwieństwie do starszych konstrukcji z lat 50.  60. 

Czytelnikowi dziękuję za udostępnienie zdjęć, zaś Was proszę o przesyłanie uwag do zamieszczonego tekstu, a także o informację, jeśli dysponujecie podobnymi urządzeniami!

***

Zachęcam też do wspierania bloga, zarówno pośrednio, poprzez zakup dozymetrów [LINK], jak i bezpośrednio, przez Patronite lub BuyCoffeeTo 

Dozymetr Mestek NC03 z Aliexpress

Ten dozymetr przypomina omawiany niedawno Mastfuyi FY8825. Podobnie jak on, ma solidną obudowę z gumowymi wstawkami oraz nieliczne funkcje, wszystkie uruchamiane przyciskami na przednim panelu, bez żadnego menu ustawień.

Producentem jest firma Shenzhen Mestek Tools Co. Ltd, oferująca szeroką gamę urządzeń pomiarowych domowego użytku: multimetry, mierniki EMF, czujniki gazu itp.

Dozymetr mierzy moc dawki promieniowania gamma i silniejszego beta za pomocą szklanego licznika G-M osłoniętego całkowicie plastikiem obudowy. Środek detektora znajduje się na spodniej ściance, poniżej symbolu radioaktywności ("koniczynki"), mniej więcej tam, gdzie nalepka kontroli jakości.

Z przodu co prawda znajduje się występ obudowy z otworkami, jednak nie ma on wpływu na czułość dozymetru, co nietrudno sprawdzić np. ceramiką z glazurą uranową - odczyt w tym miejscu jest o wiele niższy. Otworki warto zaślepić, gdyż będą łapać skażenia i wilgoć. 

Wynik podawany jest na dużym ekranie LCD z ręcznie włączanym podświetleniem.

Widzimy na nim moc dawki: bieżącą, średnią z 20 s i maksymalną od ostatniego uruchomienia lub ręcznego resetu, a także graficzny wskaźnik ze skalą logarytmiczną (0,1-1-10-100 µSv/h). Dodatkowo na górnym pasku mamy kontrolki automatycznego wyłączenia (APO), alarmu wibracyjnego i dźwiękowego oraz częstości zliczania. Podświetlenie ekranu działa przez 1 minutę od wciśnięcia przycisku z symbolem słońca, ale możemy je też wyłączyć szybciej, drugi raz wciskając ten przycisk.

Dozymetr obsługujemy klawiaturą z 6 gumowymi przyciskami, z których każdy ma tylko jedną funkcję:

• włącznik - długie przytrzymanie włącza, krótkie wyłącza przyrząd
• AVG/MAX - reset średniej i maksymalnej mocy dawki
• APO - funkcja automatycznego wyłączenia zasilania po 10 minutach
• słoneczko - włączenie podświetlania 
• dzwonek - alarm dźwiękowy
• wibracja - alarm wibracyjny

Nie ma żadnego menu ustawień, opcji itp. Każdą funkcję uruchomimy bezpośrednio przyciskiem - kolejne podobieństwo do Mastfuyi FY8825. Tak samo jak w nim, ustawienia APO i alarmów ulegają zresetowaniu po wyłączeniu zasilania. Różnicą jest brak funkcji HOLD (zatrzymanie wyświetlania pomiaru) znanej z FY8825 oraz możliwość wyłączenia alarmu wibracyjnego.

Jak przedstawia się czułość NC03? Przede wszystkim zwraca uwagę zawyżanie tła naturalnego - na początku pomiaru wynik sięga nawet 0,35 µSv/h, następnie po kilku minutach pomiaru normuje się i wynosi 0,1 µSv/h, ale nadal pokazują się odskoki do 0,25-0,48 µSv/h. Zdarzają się nawet skoki do 0,57 µSv/h, które nietrudno śledzić dzięki funkcji MAX. 

Dozymetr nie reaguje na słabe źródła w rodzaju szkła uranowego o niskiej i średniej aktywności, natomiast z ceramiką, zwłaszcza bardziej aktywną, radzi sobie doskonale. Wzrost wyniku przy silniejszych źródłach jest jednak dosyć powolny. Z kolei powrót z 1,1 µSv/h do "tła", czyli momentu, że wynik oscyluje między 0,28 a 0,35 µSv/h, zajął 40 sekund, zaś z 7 µSv/h spada w 25 s. Środek detektora znajduje się poniżej nalepki z symbolem promieniowania, zaś kratka z przodu, to tylko ozdoba.

Zasilanie odbywa się z wbudowanego akumulatorka typu 18650 o pojemności 1200 mAh. Producent nie podaje czasu pracy na jednym ładowaniu, a jedynie pobór prądu - 12 mA. Możemy więc obliczyć, że dozymetr powinien pracować prawie 167 godzin [LINK]. Akumulatorek ładujemy przez port USB-C, czas ładowania wynosi 4 godziny. Podczas ładowania nie możemy korzystać z dozymetru - jeśli wciśniemy włącznik, przyrząd uruchomi się tylko na moment i zaraz wyłączy. Według instrukcji trwanie ładowania sygnalizowane jest zieloną diodą LED, która po naładowaniu zmienia kolor na...czerwony. Oznaczenia te są odwrotne w stosunku do powszechnie przyjętych i wyglądają na modyfikację w toku produkcji, gdyż w instrukcji naklejono nalepki ze stosowną zmianą. 

Co ciekawe, mój egzemplarz ma kolory świecenia diody "prawomyślne", sprzed modyfikacji - czerwony oznacza ładowanie, zielony zakończenie ładowania.

W komplecie otrzymujemy zapinane na suwak etui oraz instrukcję obsługi. Jakkolwiek dołączenie etui do dozymetrów zawsze liczę na plus, to w przypadku miernika o wzmocnionej obudowie bardziej użyteczna byłaby kabura lub futerał z uchwytami do pasa, gdyż taki miernik zwykle jest używany w terenie.

Instrukcja opisuje tylko funkcje przyrządu oraz zasady bezpieczeństwa, brak jest informacji z zakresu dozymetrii i ochrony radiologicznej. Środek detektora, oznaczony cyfrą 10 (radiation detection area) w rzeczywistości znajduje się powyżej faktycznego środka - odsyłam do filmiku. 

Pod względem gabarytów dozymetr jest jednym z większych przyrządów, dostępnych na Aliexpress - na zdjęciu zestawiłem go z bliźniaczym Mastfuyi FY8825 oraz ANRI Sosna i MKS-01SA1M. 

Czas na podsumowanie. Mestek NC03 należy do jednych z solidniej wykonanych dozymetrów, dostępnych na Aliexpress. Jego czułość jest wystarczająca do pomiaru większości "domowych" źródeł, oczywiście jeśli uwzględnimy osłabiający wpływ plastiku obudowy. Niepokojące są tylko wahania wyniku na poziomie tła naturalnego, które uważam za błąd algorytmu uśredniania (za krótka stała czasu?). Główną wadą są ubogie funkcje przyrządu - brak zliczania łącznej dawki, dźwięku impulsów, a także jakichkolwiek ustawień. Mimo to ogólna ocena przyrządu jest z mojej strony pozytywna. 

Plusy

• solidne wykonanie
• czytelny wyświetlacz
• dobra czułość na większość źródeł
• etui w zestawie

Minusy

• duże wahania wyniku przy pomiarze tła naturalnego
• mało funkcji

Jeżeli spotkaliście się z tym dozymetrem i macie uwagi co do powyższej recenzji, dajcie znać w komentarzach!

***

Zachęcam też do wspierania bloga, zarówno pośrednio, poprzez zakup dozymetrów [LINK], jak i bezpośrednio, przez Patronite lub BuyCoffeeTo 

Uniwersalny radiometr laboratoryjny URL-2

Dzięki uprzejmości Sprzedawcy mogę przedstawić uniwersalny radiometr laboratoryjny URL-2 produkcji ZZUJ "Polon". Konstrukcja stanowi rozwinięcie opracowanego w 1972 r. radiometru URL-1, omawianego na blogu w 2018 r. [LINK]. URL-2 powstał w 1974 r. i wykonano 100 egzemplarzy. Do niedawna nie spotkałem się z nim na rynku wtórnym, pojawiły się tylko 2 egzemplarze URL-1.

Przyrząd jest stacjonarnym radiometrem o wysokiej dokładności. Może współpracować z całą gamą sond pomiarowych z następujących rodzin:

• SGB, SSU, SSA, SSNT (podłączane przez pojedynczy wtyk BNC-2,5)
• Standard 70 (wysokie napięcie doprowadzane przez wtyk BNC-5, a sygnał i zasilanie przedwzmacniacza przez BNC-2,5)
• sondy z przedwzmacniaczem lampowym, np. SSU-4 (uniwersalna sonda scyntylacyjna zasilana 3 przewodami: pięciostykowy dostarczający napięcie anodowe, koncentryczne do wysokiego napięcia oraz napięcia żarzenia).  

Sondy te pozwalają na pomiar mocy dawki, aktywności powierzchniowej, aktywności próbek, strumienia cząstek, a w przypadku sond scyntylacyjnych również na proste pomiary spektrometryczne.

Przyrząd mierzy częstość zliczania w impulsach na minutę (cpm). Wynik podawany jest na mikroamperomierzu MK-3A o dwóch podziałkach liniowych (0-10 co 1 i 0,1-3 co 0,1). 

Zakres pomiarowy 10-1.000.000 cpm podzielono na 8 podzakresów:

• z mnożnikiem x1000:
• 0,3 (10-300 cpm)
• 1 (100-1000 cpm)
• 3 (300-3000 cpm)
• 10 (1000-10.000 cpm)
• z mnożnikiem x100.000
• 0,3 (3000-30.000 cpm)
• 1 (10.000-100.000 cpm)
• 3 (30.000-300.000 cpm)
• 10 (100.000-1.000.000 cpm)

Zakresy przełączamy przyciskami typu istostat, w ten sam sposób zmieniamy też czułość wejścia (50, 150, 500 mV, 1,5 i 5 V, wartości te mogą być 5x niższe jeśli ustawimy przełącznik wzmacniacza na tylnym panelu w pozycji x5).

Radiometr wyposażono w analizator, który może pracować jako dyskryminator w dwóch trybach:

• progowym - wtedy po wciśnięciu przycisku INT potencjometrem THRESHOLD ustawiamy żądany próg w zakresie 50 mV - 5 V (lub 5x mniejszym przy wzmocnieniu x5)
• okienkowym - wciskamy przycisk DIFF i potencjometrem THRESHOLD wybieramy próg, a potencjometrem WINDOW szerokość okienka (wartości j.w.)

Zasilacz wysokiego napięcia jest regulowany skokowo za pomocą dwóch pokręteł: co 100 i 10 V w zakresie 300-1600 V. Pozwala to na współpracę z większością sond licznikowych i scyntylacyjnych produkcji ZZUJ Polon i innych producentów. Instrukcja informuje, że regulatory pozwalają na ustawienie napięcia do 2000 V, jednak nie jest to zalecane, gdyż nie będą wówczas zachowane parametry zasilacza. Tak wysokie napięcie było wymagane jedynie do starszych liczników G-M typu alkoholowego. 

Radiometr URL-2, tak samo jak URL-1, wyposażono w alarm progowy, którego próg ustawiamy potencjometrem, obracanym przy pomocy śrubokrętu, Nowością jest funkcja odejmowania tła naturalnego (bg subtraction), obsługiwana osobnym przyciskiem i potencjometrem. Po wciśnięciu przycisku i ustaleniu się wartości tła, potencjometrem  ustawiamy wskazówkę na zero - pomiar będzie się wówczas odbywał z odejmowaniem tła.

Dodano też trzecią stałą czasu, bardzo krótką (very short). Poszczególne wartości stałej czasu na kolejnych zakresach podaje tabela z instrukcji (uwaga, zakresy w cps nie w cpm):

Tylny panel prawie nie różni się od tego z URL-1 za wyjątkiem jednego dodatkowego elementu - przełącznika INPUT AMPL. zmieniającego wzmocnienie sygnału w sondach scyntylacyjnych (x1 i x5). Użycie pięciokrotnego wzmocnienia zalecane jest dla pomiarów spektrometrycznych przy małej amplitudzie impulsu wychodzącego z sondy. Przy tym poziomie wzmocnienia wartości progu dyskryminatora i szerokości okienka zmniejszają się 5x.

Taki sam przełącznik umieszczono wewnątrz sondy SSU-70-2, stanowiącej rozwinięcie SSU-70.

Inne elementy sterujące są takie same jak w URL-1, umieszczam więc opis z odnośnego wpisu:

• standard probes - typowe sondy do radiometrów RUST i in., podłączane przez pojedynczy wtyk BNC-2,5 (SSA, SSU, SGB, SSNT)
• input - wejścia dla impulsów o polaryzacji ujemnej i dodatniej np. z zestawów "Standard 70", radiometr pracuje wówczas jako integrator
• transist. probe - sygnał i napięcie +24 V do zasilania przedwzmacniacza w sondach systemu "Standard 70", gniazdo jest włączane przełącznikiem natychmiastowym znajdującym się poniżej
• scaler - zewnętrzny przelicznik, zliczający impulsy
• SSU-4 probe supply  - gniazdo ZW-5 dostarczający napięcie anodowe 250-300 V do sondy SSU-4 (por. Katalog 37-R - izotopowa aparatura przemysłowa i radiometryczna, s. 86 i n.)
• EHT - gniazdo BNC-5 dostarczające wysokie napięcie do sond systemu "Standard 70"
• recorder [short circuiter] - zewnętrzny rejestrator, gdy nie jest podłączony, styki są zwarte metalową zworą, dodatkowe gniazdo to uziemienie
• ext. alarm - zewnętrzna sygnalizacja przekroczenia progu alarmu

Jeszcze rzut oka do wnętrza - radiometr jest konstrukcją tranzystorową z układami scalonymi, jak również lampami do stabilizacji wysokiego napięcia:

Obudowa pasuje do standardowych stojaków 19 cali i może stanowić element większego zestawu.

Czas na podsumowanie. Przyrząd jest miernikiem profesjonalnym, do zastosowania laboratoryjnego, zatem w rękach amatora jest warty tyle, ile posiadane do niego sondy. Z typowymi sondami licznikowymi (SGB) będzie po prostu mierzył częstość impulsów tak samo jak radiometry serii RUST, tylko ze znacznie większą dokładnością pomiaru (3 % zamiast 10 %). Pełnię możliwości okaże dopiero przy sondach scyntylacyjnych, pozwalających na proste pomiary spektrometryczne (SSU-3, SSU-70). Miernik wymaga też 15-minutowego rozgrzewania przed rozpoczęciem pomiarów, celem ustabilizowania wskazań, za to może pracować w trybie ciągłym. 

Zakup URL-2 polecam bardziej zaawansowanym amatorom, mającym odpowiednią wiedzę i wyposażenie. W sporej części przypadków z powodzeniem zastąpimy go np. autorskimi radiometrami UDR-1 i UDR-2. Oczywiście jeśli mamy możliwość taniego zakupu URL-2, nawet niesprawnego, zdecydowanie warto go ratować z uwagi na wysoką jakość i małoseryjną produkcję tego przyrządu. Miernik ten ma nieco szersze możliwości niż URL-1, ustępuje jednak cyfrowemu URS-3.

Jeżeli macie uwagi do powyższego opisu lub dysponujecie egzemplarzem URL-2, dajcie znać w komentarzach!

***

Zachęcam też do wspierania bloga, zarówno pośrednio, poprzez zakup dozymetrów [LINK], jak i bezpośrednio, przez Patronite lub BuyCoffeeTo