Japońska firma Aloka Medical Ltd istnieje od 1950 r., kiedy wydzieliła się z Japan Radio Co., Ltd. jako Medical Science Research Institute Co., Ltd. Produkowała wówczas sprzęt medyczny, a od 1954 r. również dozymetry [LINK]. W 2011 stała się spółką zależną koncernu Hitachi Hitachi Medical Corporation, i zmieniła nazwę na Hitachi Aloka Medical Co., Ltd. Firma oferuje całą gamę mierników promieniowania, zarówno stacjonarnych, jak i przenośnych. Skupmy się na tych drugich. Są to przyrządy z zewnętrzną sondą: licznikową (seria TGS) lub scyntylacyjną (TCS). Jednym z nowszych modeli jest TGS-146, który przedstawię w niniejszym wpisie:
Najpierw jednak osadźmy ten przyrząd w kontekście historycznym. Najstarszymi przodkami omawianego modelu, jaki udało mi się znaleźć, były opracowane przed 1968 r. TGS-101 i TGS-103 [LINK]. Niestety znalazłem ich zdjęć, więc prezentuję wypuszczony w roku 1971 TGS-113.
.jpg) |
| https://www.fromjapan.co.jp/japan/tw/auction/yahoo/input/l1122235062/ |
Kolejne wersje rozwojowe charakteryzowały się stopniowo unowocześnianą elektroniką oraz designem. W ostatnich latach wprowadzono odczyt analogowo-cyfrowy, dodając mały wyświetlacz LED pod skalą mikroamperomierza. Pozwoliło to na pracę w trybie przelicznika, czyli zbierania impulsów w określonym odcinku czasu.
Okres produkcji poszczególnych modeli:
- TGS-111：kwiecień 1982 - czerwiec 1988
- TGS-121：lipiec 1988 do chwili obecnej (styczeń 2005)
- TGS-123: wrzesień 1983 - czerwiec 1988
- TGS-133: lipiec 1988 - marzec 2004
- TGS-146: 2007-2012
- TGS-1146: "współczesny" (2025)
- TGS-501：październik 1976 - kwiecień 1987 [LINK]
- [Przyrządy produkowane po 1990 r. nie mają źródeł kontrolnych, wcześniej stosowano Ra-226]
Jak widać, niektóre różnią się tylko zastosowaniem przycisków membranowych zamiast pokręteł, tworząc pary bliźniaczych przyrządów.
 |
| https://www.ric.nagoya-u.ac.jp/instrument/low_scinti.html |
Dla naszego TGS-146 takim bliźniaczym przyrządem będzie TGS-136. Zastosowanie pokręteł przyspiesza wybór ustawień (nie trzeba się przeklikiwać), ale jednocześnie utrudnia dekontaminację.
***
Tyle tytułem wstępu, przejdźmy do omawiania naszego przyrządu.
Radiometr TGS-146 mierzy łączną aktywność beta i gamma za pomocą okienkowego licznika G-M typu 5004 umieszczonego w zewnętrznej sondzie oznaczonej GP-1029.
Zastosowany licznik G-M ma okienko o następujących parametrach:
- średnica: 50 mm,
- powierzchnia: 19,6 cm2,
- grubość: ok. 2,5 mg/cm2,
- współczynnik apertury: ok. 85% (z siatką ochronną)
- wydajność dla promieniowania beta:
- Cl-36 (710 keV) z 5 mm:
- 40% w geometrii 4pi
- 59,3% w geometrii 2pi
- wydajność dla promieniowania alfa: 10% w geometrii 2pi
- wydajność dla promieniowania gamma: 1000 cpm lub mniej przy 10 µGy/h
.jpg)
 |
| https://www.nikko-radicom.com/product/pdf/01b.pdf |
Deklarowane napięcie pracy licznika to 1100 V, natomiast faktyczne, zmierzone woltomierzem wysokooporowym, wynosi ok. 1030 V i jest takie same jak w starszym modelu TGS-133, mającym sondę GP-1028U z tym samym licznikiem G-M:
Sondy od tych mierników są w pełni zamienne.
Jak widać, brzeg ochronnej kratki zasłania część powierzchni czynnej okienka licznika, stąd podany w specyfikacji współczynnik apertury na poziomie 85 %.
Co do zasady jest to licznik na promieniowanie beta, choć wykazuje też pewną czułość na emisję alfa, jednak bez praktycznego znaczenia.
Wynik podawany jest w impulsach na minutę (cpm) na wskaźniku analogowo-cyfrowym, złożonym z mikroamperomierza i wyświetlacza LED.
Mikroamperomierz ma dwie podziałki:
- 0,1 - 3 co 0,1
- 0,5 - 10 co 0,5
Współpracują one z sześcioma zakresami pomiarowymi (100, 300, 1000, 3000, 10.000, 30.000, 100.000), oznaczonymi diodami nad mikroamperomierzem. Zakresy przełączane są ręcznie, co ma swoje wady i zalety, ale o tym za chwilę.
Na wyświetlaczu z prawej strony widzimy bieżącą częstość zliczania (lub próg alarmu, jeśli tak wybierzemy w ustawieniach), z lewej zaś wybraną stałą czasu w sekundach (3, 10 lub 30 s).
Przyrząd obsługujemy klawiaturą membranową z ośmioma przyciskami.
Do dyspozycji mamy:
- [włącznik] - dłuższe przytrzymanie włącza/wyłącza przyrząd
- FUNCTION - wejście do menu ustawień
- [głośnik] - włączenie/wyłączenie dźwięku impulsów
- MEMORY - zapis bieżącego pomiaru wraz z datą i godziną
- TIME CONST. - stała czasu (3, 10, 30 s)
- [kursory]:
- zmiana zakresów pomiaru
- nawigacja w menu głównym
- zmiana wartości menu
- RESET - restart bieżącego pomiaru
Do menu ustawień wchodzimy, wciskając przycisk FUNCTION, a następne przewijając kursorami poszczególne podmenu, kolejno:
- BATT - stan baterii (4 kreski)
- DISPLAY - wybór wartości wyświetlanej z prawej strony wyświetlacza:
- AL - próg alarmu
- RATE - częstość zliczania
- ALARM - próg alarmu wybierany spośród całego zakresu pomiarowego
- BUZZER CONTROL - głośność (L/H)
- SCALER - tryb przelicznika:
- czas zliczania w sekundach lub minutach
- rozpoczęcie i zatrzymanie zliczania
- data (yy-mm-dd) i godzina (hh-mm)
- COMMUNICATION - włącza port podczerwieni
- MEMORY - przegląd i kasowanie wyników zapisanych w pamięci
- HV - kontrola sprawności zasilacza WN - jeśli działa poprawnie, widzimy komunikat HV OK.
Miernik po uruchomieniu przechodzi krótką procedurę kontrolną, wyświetlając nazwę modelu, datę i godzinę, alarm progowy, napięcie baterii oraz test wysokiego napięcia, a następnie rozpoczyna pomiar. Domyślny zakres to 300 cpm, jeśli zejdziemy na najniższy (100 cpm), to tło naturalne sięgnie 1/2 skali.
Zakresy przełączamy ręcznie za pomocą kursorów, a wybór zakresu sygnalizowany jest jedną z 6 diod nad mikroamperomierzem. Takie rozwiązanie zmusza nas do ciągłego pilnowania zakresu, aby uniknąć wybijania wskazówki poza skalę. Z drugiej strony unikniemy sytuacji, w której wskazówka pokazuje tą samą wartość, tylko w międzyczasie zmienił się zakres (jak w Victoreen 190 czy Fuji NHC-7) i wynik jest wyższy o rząd wielkości. Ręczny wybór zakresu pozwala też ustawić na tyle wysoki zakres, aby wskazówka poruszała się tylko przy odpowiednio wysokim poziomie promieniowania - taki cichy alarm progowy.
Czułość licznika jest bardzo wysoka, aczkolwiek niższa niż najczulszych liczników okienkowych, takich jak stosowane w miernikach Mazur PRM-9000, Inspector Alert czy Victoreen 190. Licznik ma wyraźnie grubsze okienko niż w/w przyrządy, zatem czułość ogranicza się do promieniowania beta i gamma. Takie jest zresztą konstrukcyjne przeznaczenie TGS-146. Prezentowany egzemplarz posiada świadectwo kalibracji za pomocą chloru-36, emitującego głównie promieniowanie beta o energii 710 keV. Świadectwo z 18 listopada 2022 r. podaje wydajność pomiaru tego izotopu (51 %) oraz współczynnik kalibracyjny dla skażenia powierzchniowego tym nuklidem: 0,0033 Bq/cm2/cpm.
Na potrzeby amatorskie czułość jest jak najbardziej wystarczająca i obejmuje nawet słabe i bardzo słabe źródła, niewystarczająca będzie tylko dla emisji alfa. Przy Am-241 zarejestrujemy tylko niskoenergetyczną emisję gamma (59 keV), test z kartką papieru pokaże brak cząstek alfa w łącznym pomiarze.
W radiometrze tym po raz pierwszy miałem okazję zaobserwować zjawisko cofania się licznika. Kontrolka od DP-66M umieszczona w plastikowym pojemniczku i zbliżona bezpośrednio do siatki, dała odczyt 40,5 tys. cpm. Po zdjęciu osłony taki sam wynik osiągnąłem z odległości 2 cm, zaś podczas dalszego zbliżania częstość zliczania zaczęła spadać i przy samej siatce wyniosła zaledwie 30 tys. cpm. Zjawisko jeszcze silniej wystąpiło przy skali od DP-63A - tutaj odczyt zaczął spadać do kilkuset cpm!
Znając czas martwy można byłoby ustalić faktyczną częstość zliczania, niestety nie dysponuję szczegółowymi danymi tego detektora.
TGS-146 ma też tryb przelicznika, czyli zbierania impulsów przez określony czas. Aby go uruchomić, po wejściu do menu wybieramy opcję SCALER i wciskamy przycisk MEMORY. Możemy teraz ustalić czas pomiaru: najpierw miga symbol minut, który można zmienić strzałkami na symbol sekund, następnie wciskamy znowu przycisk MEMORY, by wybrać czas zliczania. Może on być liczony w sekundach (do 999 s) lub minutach (do 999,9 min), w tym drugim przypadku z dokładnością do 0,1 min czyli 6 s. Następnie jeszcze raz wciskamy MEMORY, pojawi się komunikat, że wciśnięcie klawisza RESET uruchomi pomiar. Gdy to zrobimy, na wyświetlaczu zobaczymy wtedy upływający czas (jeśli w minutach, to co 0,1 min) oraz zliczane impulsy. Podczas zliczania w trybie przelicznika radiometr równolegle mierzy w trybie integratora, wskazówka pokazuje bieżącą częstość zliczania, możemy też zmieniać zakresy. Maksymalna liczba impulsów możliwa do zliczenia to 999999. Pomiar można przerwać w dowolnej chwili przyciskiem RESET, następne wciśnięcie uruchomi go od początku. Wartość czasu pomiaru nie ulega zresetowaniu po wyłączeniu przyrządu, zatem po wejściu w tryb SCALER wystarczy dwa razy wcisnąć MEMORY i raz RESET. by szybko zacząć pomiar.
Funkcja ta jest przydatna, gdy chcemy dokonać dokładnego pomiaru słabego źródła albo precyzyjnie porównać wyniki z kilku źródeł, zwłaszcza słabszych. Im słabsze źródło, tym dłuższy czas pomiaru możemy wybrać, aby zwiększyć dokładność, z uwagi na statystyczny charakter promieniowania.
Przykładowe pomiary:
- tło na ołowiu: 49 cpm
- parkiet w salonie: 52 imp/min
- parapet z lastriko: 49 imp/min
- płytki w kuchni i w łazience: 135 imp/min
- żwirek dla kota:
- Tropi: 79 imp/min
- Sedlecky Kaolin: 89 imp/min
- deseczka z kaflem: 412 imp/min
- trytowe źródła światła:
- latarka Betalight: 828 cpm
- breloczek: 806 cpm
- zegarek Carnival: 73 cpm
- celownik do Beryla: 106 cpm
- kawałek granitu: 309 cpm
- Am-241 nago i przez kartkę:
- 2021/1923 cpm
- 1905/1829 cpm
- 2054/1766 cpm
- związki potasu z popiołu drzewnego: 294 cpm
- kontrolka MKS-01SA1M: 1378 cpm
- trynityt (płaska strona): 161 cpm
- naklejka "energii skalarnej" nago i przez kartkę: 1327/941 cpm
- medalion "Quantum Science nago i przez kartkę: 920/844 cpm
- szkło kryształowe:
- wielki talerz : 183 cpm
- pokrywa z gałką: 178 cpm
- cukiernica z parapetu: 174 cpm
- saletra potasowa 78 g: 509 cpm
- sedes: 158 cpm
- glazura uranowa:
- żółte wzorki na czarnej ceramice: 1802 cpm
- figurka kucharki z pomarańczowym rantem: 831 cpm
- kubek ceramiczny Tułowice: 85 cpm
- naczynia kamionkowe FNK Bochnia:
- kamionka na smalec 1 litr: 93 cpm
- makutra: 83 cpm
- forma do babki: 114 cpm
- szkło uranowe:
- tacka niskoaktywna (obie strony): 155/162 cpm
- rzeźbiona miseczka sześciokątna jasnomiodowa: 104 cpm
- talerzyk akwamaryna: 444 cpm
- dzbanuszek w kwiaty: 371 cpm
- kieliszek z prasowanego szkła: 246 cpm
W ten sposób, porównując wyniki pomiaru z kartką papieru i bez, możemy stwierdzić, że zastosowany licznik G-M wykazuje pewną czułość na emisję alfa, jednak udział cząstek alfa w łącznym pomiarze emisji od Am-241 to jakieś 5 %.
Sonda z uwagi na swoją masę i dosyć szeroką głowicę stabilnie stoi na mierzonych powierzchniach.
***
Sonda jest wymienna - podłącza się ją przez wtyk BNC-2,5. Nie spotkałem się jednak z TGS-146 z inną sondą:
Sonda ta powinna współpracować z typowymi radiometrami uniwersalnymi (RUST, URL, URS, UDR). Najpierw jednak musimy zmierzyć napięcie pracy, jakie podaje radiometr TGS-146 za pomocą odpowiedniego woltomierza (najlepiej elektrostatycznego) lub też wyznaczyć to napięcie doświadczalnie, stopniowo podwyższając i obserwując wskazania.
***
Zasilanie odbywa się z czterech baterii R-14 (C), umieszczonych w komorze na spodzie urządzenia.
Po wyjęciu plastikowej płytki z komory baterii można zastosować specjalny akumulator i ładować go w mierniku zasilaczem 6 V.
Przyrząd wymaga świeżych baterii, częściowo zużyte, o napięciu 1,4 V, nie uruchomią go. Jeśli napięcie zasilania spadnie poniżej minimalnego poziomu, na ekranie zobaczymy stosowany komunikat, a przyrząd przestanie mierzyć.
Z uwagi na duży pobór prądu nie wiem, jak w tym mierniku sprawdzą się akumulatorki, mające znacznie niższe napięcie (1,2 V) niż zwykłe baterie.
Radiometr może łączyć się z komputerem za pomocą portu podczerwieni (IrDA), jak również z rejestratorem przez gniazdo jack-2,5. Brak niestety gniazda słuchawek.
Jakość wykonania jest bardzo wysoka - to profesjonalny sprzęt przeznaczony do stosowania w przemyśle jądrowym, nauce i medycynie. Rączka przyrządu jest wyprofilowana pod palce, co ułatwia dłuższe przenoszenie.
Sondę możemy zamocować w szynie na wierzchu rączki i zablokować w tej pozycji specjalnym zatrzaskiem.
Zwolnienie blokady jest możliwe po odciągnięciu rygla, znajdującego się na końcu rączki, choć spodziewalibyśmy się raczej wciśnięcia.
Przyciski pracują z wyraźnym oporem i delikatnym kliknięciem. Niestety przy trzymaniu radiometru za rączkę w zasięgu kciuka mamy tylko połowę przycisków i do obsługi miernika niezbędna będzie pomoc drugiej ręki. Paradoksalnie leworęczni mają łatwiej, gdyż dosięgną do najczęściej używanych przycisków zmiany zakresu i resetu wskazań.
***
Radiometr niestety nie ma ochronnej zaślepki na okienko sondy, zalecam więc dorobienie jej we własnym zakresie. Pamiętajmy przy tym, aby zaślepka miała otwory pozwalające na przepływ powietrza przy zakładaniu, w przeciwnym wypadku ciśnienie powietrza może wepchnąć okienko do wnętrza licznika, nieodwracalnie go niszcząc.
Na czas pomiarów w terenie zalecam założyć na sondę cienki woreczek polietylenowy, aby chronić ją od skażeń i wilgoci, a także uszkodzeń mechanicznych. Szczególną ostrożność zachowujmy podczas pomiarów obiektów o wystających cienkich elementach, np. świeczników z kolcem na świecę - chwila nieuwagi i po liczniku!
.jpg) |
| https://promieniowanie.blogspot.com/2024/07/miedziany-swiecznik-z-glazura-uranowa.html |
Radiometr może być przenoszony na pasie, przymocowanym do strzemion umieszczonych po przekątnej obudowy. W zestawie znajduje się również solidna walizka z aluminium, zamykana na dwa zamki z blokadą na kluczyk, a dodatkowo wyposażona w strzemiona do pasa.
Niestety nie mam oryginalnej instrukcji, udało mi się tylko znaleźć folder reklamowy z danymi technicznymi oraz rzutami urządzenia:
 |
| https://www.nikko-radicom.com/product/pdf/01b.pdf |
Trafiłem też na zbiorczy manual, w którym TGS-146 jest opisywany wraz z bliźniaczym TGS-136 oraz scyntylacyjnymi TCS-161 i 171. Oprócz skróconej instrukcji obsługi znajduje się w nim również procedura pomiaru skażeń ciała, którą cytuję w angielskim tłumaczeniu:
- ① Wrap the GM probe in plastic wrap or a thin plastic bag.
- (Use with the speaker switch turned off.)
- Measure the background count rate. Select 10 seconds as the time constant.
- ② Place the GM probe window about 1 cm away from the body surface and move it slowly (3-6 cm/s) around each measurement site on the body surface to find the location where the count rate is maximum. When the maximum value is obtained, hold the GM probe at that location for about 30 seconds and then read the count value.
- ③ Select an appropriate range with the ▲▼ switches so that the meter pointer does not swing too far or too small (when switching ranges, it takes some time for the pointer to stabilize).
- ④ If the count rate is low and the pointer swings, set the time constant to 10 or 30 seconds and read the median value of the pointer swing.
- ⑤ The way the indicated value is read varies depending on the setting of the range switch, so be sure to check.
- ⑥ After the measurement is completed, press the power switch to turn off the power. [LINK]
Tą samą treść znalazłem też w skróconej instrukcji do wersji TGS-146B, jest ona trochę bardziej łopatologiczna:
 |
Niestety problem z instrukcjami dotyczy większości japońskich profesjonalnych dozymetrów - trudno trafić na wersję oryginalną, a co dopiero japońskie tłumaczenie. Pojawiają się co najwyżej w/w skróty ewentualne skrócone wersje angielsko-japońskie.
***
Czas na podsumowanie. Radiometr prezentuje wysoką czułość (choć nie najwyższą), prostotę obsługi, wystarczający zasób funkcji oraz świetną jakość wykonania. Pomimo mniejszej czułości sprawia wrażenie wygodniejszego niż omawiany niedawno Victoreen 190. Wadą jest tylko cofanie się licznika przy wysokich częstościach zliczania, ale tego dozymetru, podobnie jak innych przyrządów tej klasy, lepiej nie przeciążać. Osobną kwestią jest wysoka cena i konieczność sprowadzania z Japonii, co wiąże się z dodatkowymi opłatami (cło i VAT).
Zestawienie plusów i minusów obejmuje zastosowanie amatorskie, część "wad" nie wystąpi w służbie profesjonalnej:
Plusy:
- dobra czułość
- tryb przelicznika
- ergonomia obsługi
- jakość wykonania
- wystarczający zestaw funkcji
Minusy:
- cofanie się licznika przy wyższych poziomach promieniowania
- mała dostępność dokumentacji
- duży pobór prądu
Jeżeli mieliście okazję spotkać się z tym radiometrem lub chcecie uzupełnić powyższy wpis, dajcie znać w komentarzach!
***
Zachęcam też do wspierania bloga, zarówno pośrednio, poprzez zakup dozymetrów [LINK], jak i bezpośrednio, przez Patronite lub BuyCoffeeTo
.jpg)
.jpg)
.jpg)
